6.1.化学反应与能量变化 (含解析)同步训练 2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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名称 6.1.化学反应与能量变化 (含解析)同步训练 2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-05 09:53:07

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文档简介

6.1.化学反应与能量变化同步训练-2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.下列反应属于吸热反应的是
A.木炭燃烧 B.CaCO3受热分解 C.Na与水反应 D.盐酸与NaOH溶液反应
2.下列变化过程属于放热反应的是
A.浓硫酸稀释 B.NH4Cl 和Ba(OH)2·8H2O反应
C.干冰升华 D.酸碱中和反应
3.郑州宇通客车股份有限公司制造的氢燃料电池客车是北京冬奥会体育赛事用车之一,其反应原理如下图。下列说法正确的是

A.电极a是负极 B.阴离子移向电极b
C.离子导体可以选择蔗糖溶液 D.电子由电极b沿导线移向电极a
4.如图表示某个化学反应过程的能量变化。该图表明( )

A.催化剂可以改变该反应的热效应
B.该反应是个放热反应
C.反应物总能量低于生成物
D.化学反应遵循质量守恒定律
5.已知一定条件下化学反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)的能量变化曲线如下图所示,该条件下下列叙述中正确的是
A.每生成2mol A—B键时吸收b kJ热量
B.由A2(g)与B2(g)生成1molAB(g)时吸收(a-b)/2 kJ的能量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1mol A—A和1mol B—B键时放出a kJ能量
6.纽约一家公司设计出Soccket足球,每被踢一下,足球的内置机制就会把能量储存起来;被储存的能量可以通过USB接口给手机或其他小家电充电。在Soccket足球充放电的过程中,能量转化的主要形式是
A.电能→ 化学能→电能 B.化学能→电能→化学能 C.机械能→电能→化学能 D.机械能→化学能→电能
7.一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是( )
A.放电时,多孔碳材料电极为负极
B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C.放电时,电解质溶液中Li+向锂电极迁移
D.放电时,电池总反应为2Li+(1-)O2=Li2O2-x
8.以硫酸铜为电解质的原电池装置如图所示,下列叙述不正确的是
A.红色的铜在锌片表面生成
B.电池的总反应为
C.锌片为负极,发生氧化反应
D.铜片质量逐渐增大,锌片质量逐渐减小
9.下列变化中,属于吸热反应的是
A.液态水汽化
B.CO2+C2CO
C.浓H2SO4稀释
D.生石灰与水反应生成熟石灰
10.将相同的锌片和铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中,以下叙述正确的是

A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.两烧杯中溶液的H+浓度都减小
C.产生气泡的速率甲比乙慢 D.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
11.锂海水电池在航海中有着重要应用,其示意图如图所示,电池反应为2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。下列说法不正确的是( )
A.金属镍作正极
B.金属锂发生氧化反应
C.可将化学能转化为电能
D.电子从锂电极经海水流向镍电极
12.下列有关说法中不正确的是
A.将SO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生,再通入过量NH3,产生沉淀
B.高纯硅常用作光导纤维的原料
C.用AlCl3溶液制取Al(OH)3,沉淀剂选用氨水比选用NaOH溶液好
D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢,再加入少量CuSO4固体,反应速率加快
13.下列反应既属于氧化还原反应,又是放热反应的是:
A.酸碱中和反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2的反应 D.合成氨反应
14.固体离子导体依靠离子迁移传导电流。如图是一种固体电池,Ag+可以在RbAg4I5晶体中迁移,空气中的O2透过聚四氟乙烯膜与AlI3反应生成I2,Ag和I2作用形成原电池。下列说法错误的是
A.I2与Ag反应属于放热反应
B.Ag+从多孔石墨电极向银电极移动
C.多孔石墨电极为正极,银电极为负极
D.银电极的电极反应式为Ag-e-=Ag+
15.如图是氢氧燃料电池(电解质溶液为磷酸溶液)构造示意图。下列关于该电池的说法不正确的是( )
A.a极是负极 B.电子由a通过灯泡流向b
C.正极的电极反应是O2+2H2O+4e-=4OH- D.氢氧燃料电池是环保电池
16.钠-氯化镍电池以β-Al2O3(Al2O3·xNa2O)作为固体电解质构成的一种新型电池(2Na+ NiCl2Ni+ 2NaCl ),其结构如图所示。下列关于该电池的叙述错误的是
A.放电时NaCl在熔融电解质中生成
B.充电时阴极反应:Na+ +e一=Na
C.放电时氯离子通过β-Al2O3(s)向Ni电极移动
D.充电时Ni电极接在电源正极上
17.下图是铅葍电池的模拟装置图,铅蓄电池是典型的二次电池,其总反应式为:,下列说法正确的是

A.放电时,闭合断开,正极反应是:
B.充电时,闭合断开,铅蓄电池正极接外电源负极,电极反应式为:
C.闭合断开,放电过程中,向电极移动,溶液的不断增大
D.放电时,闭合断开,当外电路上有电子通过时,溶液中消耗的物质的量为
18.科学家已获得了气态分子,其结构为正四面体(如图所示)。已知断裂1mol N-N键吸收167kJ能量,断裂1mol 键吸收942kJ能量,下列说法正确的是
A.属于一种新型的化合物
B.1mol (g)完全转化为N(g)的过程中释放1002kJ能量
C.1mol (g)完全转化为(g)时放出882kJ能量
D.和互为同素异形体,转化为属于物理变化
19.医用热敷袋使用时要轻揉,袋内的反应可看作是铁粉、空气和水相互作用,先产生氢氧化亚铁,后转化为氢氧化铁。下列说法错误的是
A.这一变化过程的总反应可表示为:2Fe+O2+H2O=2Fe(OH)3
B.热敷袋放出的热量是由化学反应产生的
C.热敷袋含铁物质变化过程中,铁元素的化合价呈现了0价、+2价、+3价
D.热敷袋中的铁粉与水在未使用时要分别密封保存
20.一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2C2H6 +7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断正确的是(  )
A.放电一段时间后,负极周围的pH升高
B.正极反应为14H2O+7O2+28e-=28OH-
C.每消耗1 mol C2H6 ,则电路上转移的电子为12 mol
D.放电过程中KOH的物质的量浓度不变
21.有关如图所示四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
A.图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是作催化剂
B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D.图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag
22.如图所示,若锥形瓶内是水,分液漏斗内的液体也是水,向烧杯内滴加水时,发现U形管内液体慢慢右移,恢复到原温度后液面左边与右边基本相平,则烧杯内的物质是
A.过氧化钠 B.钠 C.氧化钠 D.钾
23.下列说法正确的是
A.镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池
B.化学电池的反应基础是氧化还原反应
C.燃料电池是一种高效但是会严重污染环境的新型电池
D.铅蓄电池放电的时候正极是,负极是
24.氢镍电池是可充电电池,它的总反应是:H2+NiO(OH)=Ni(OH)2,根据此反应判断,下列说法正确的是
A.电池放电时,电池负极周围溶液的碱性不断增大
B.电池放电时,镍元素被氧化
C.电池放电时,氢元素被还原
D.电池放电时,H2是负极
25.生物燃料电池是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+。下列说法中不正确的是(  )

A.C1极为电池负极,C2极为电池正极
B.C2极的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O
C.该生物燃料电池的总反应方程式为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
D.电子由C2极经外电路流向C1极
二、填空题
26.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1) B中反应的离子方程式为 。
(2) A中作正极的金属是 ,该电极上看到的现象为 。
(3) C中作负极的金属是 ,该电极反应方程式为 。
(4)现有未知金属A,将A与Fe用导线相连后放入稀硫酸溶液中,观察到A上有气泡,在A上发生 反应。(填“氧化”或“还原”)。
27.利用生活中或实验室中的常用物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计一个原电池。
请填写下列空白:
(1)实验原理:。
(2)实验用品:电极 、 ,稀硫酸、导线、烧杯、耳机(或电流计)。
(3)①按如图所示装置连接好实验仪器,这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中化学能转化为 ,在耳机中 又转化为声波这种能量。
②在该原电池中,在 极发生了 反应,在 极发生了 反应。
28.氮及其化合物在化肥、医药、材料和国防工业中具有广泛应用。回答下列问题:
(1)氮元素在周期表中的位置为 ,N2的电子式为 。
(2)自上个世纪德国建立了第一套合成氨装置,合成氨工业为解决人类的温饱问题作出了极大贡献。写出实验室制备氨气的方程式 。
(3)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以、为电极反应物,以为电解质溶液制造出一种既能提供电能,又能实现氮固定的新型燃料电池,如图所示。
①a电极是该电池的 (填正极或者负极);该电池正极的电极反应式是 。
②该电池在工作过程中的浓度将不断 (填增大或减小),假设放电过程中电解质溶液的体积不变,当溶液中的物质的量改变时,理论上电池能为外电路提供 mol电子。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.燃烧反应都放出热量,所以木炭燃烧反应属于放热反应,A不符合题意;
B.CaCO3受热分解,生成CaO和CO2,同时吸收热量,属于吸热反应,B符合题意;
C.Na与水反应,生成氢氧化钠和氢气,同时放出热量,属于放热反应,C不符合题意;
D.盐酸与NaOH发生中和反应,中和反应都是放热反应,D不符合题意;
故选B。
2.D
【分析】常见的放热反应有:所有的物质燃烧;所有金属与酸或与水;所有中和反应;绝大多数化合反应;铝热反应;常见的吸热反应有:绝大数分解反应;个别的化合反应(如C和CO2);工业制水煤气;碳、一氧化碳、氢气还原金属氧化物;某些复分解(如铵盐和强碱)
【详解】A.浓硫酸稀释是物理变化,故A错误;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应,故B错误;
C.干冰升华是物理变化,故C错误;
D.酸碱中和反应是放热反应,故D正确。
故选D。
3.A
【分析】氧气得到电子发生还原反应,故b为正极、则氢气一极a极为负极;。
【详解】A.由分析可知,电极a是负极,A正确;
B.原电池中,阴离子移向负极,也就是电极a,B错误;
C.蔗糖溶液不导电,故离子导体不可以选择蔗糖溶液,C错误;
D.电子由负极电极a沿导线移向正极电极b,D错误;
故选A。
4.B
【详解】A. 由图可知,加入催化剂能降低反应的活化能,但反应热不变,A项错误;
B. 由图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,故为放热反应,B项正确;
C. 由图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,C项错误;
D. 化学反应一定遵循质量守恒定律,但是根据题目要求,图示不能说明质量守衡,D项错误。
答案选B。
5.B
【详解】A.成键释放能量,故A错误;
B.据图可知生成2molAB(g)吸收的能量为(a-b)kJ,所以生成1molAB(g)时吸收(a-b) kJ的能量,故B正确;
C.据图可知生成物的总能量高于反应物的总能量,故C错误;
D.断键吸收能量,故D错误;
故答案为B。
【点睛】化学键断裂吸收能量,形成释放能量;焓变=反应物总键能-生成物总键能。
6.C
【详解】足球被踢后把能量储存起来,通过USB接口给手机或其他小家电充电,说明先是把机械能转化为电能储存起来,充电时又把电能转化为化学能,答案选C。
7.D
【详解】A.根据电池工作原理,多孔碳材料吸附O2,O2在此获得电子,所以多孔碳材料电极为电池的正极,故A错误;
B.放电时电子从负极(锂电极)流出,通过外电路流向正极(多孔碳材料电极),故B错误;
C.Li+带正电荷,放电时,应该向原电池的正极(多孔碳材料电极)迁移,故C错误;
D.放电时,负极锂单质被氧化成离子,正极氧气被还原成,电池总反应为2Li+(1-)O2=Li2O2-x,故D正确;
故答案为D。
8.A
【分析】
该装置为铜锌原电池,锌比铜活泼,锌为负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,锌电极逐渐溶解;铜为正极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,在铜电极表面生成红色的铜单质,据此分析解答。
【详解】
A.根据分析,红色的铜在铜片表面生成,故A错误;
B.锌为负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,电解质溶液为硫酸铜,则电池的总反应为,故B正确;
C.锌片为负极,失去电子,发生氧化反应,故C正确;
D.铜电极表面生成红色的铜单质,铜片质量逐渐增大,锌电极逐渐溶解,锌片质量逐渐减小,故D正确;
答案选A。
9.B
【详解】A.液态水汽化不是化学反应,故A错误;
B.CO2+C2CO是吸热反应,故B正确;
C.浓H2SO4稀释是放热过程,也不是化学反应,故C错误;
D.生石灰与水反应是放热反应,故D错误。
答案选B。
10.B
【分析】甲装置形成原电池,铜是正极,锌是负极,乙装置不能构成原电池,锌与稀硫酸反应,铜不反应,据此解答。
【详解】A.甲装置形成原电池,铜是正极,氢离子放电产生氢气,铜片表面有气泡产生;乙装置不能构成原电池,锌与稀硫酸反应产生氢气,铜不反应,A错误;
B.两烧杯中溶液中的H+均得到电子被还原为氢气,因此氢离子浓度都减小,B正确;
C.形成原电池时反应速率加快,则产生气泡的速率甲比乙快,C错误;
D.金属性锌强于铜,则甲中铜片是正极,锌片是负极,乙中没有形成闭合回路,不能形成原电池,D错误。
答案选B。
11.D
【分析】根据总反应Li+2H2O=2LiOH+H2↑可知Li被氧化,则金属锂为负极,金属镍为正极。
【详解】A.金属锂发生还原反应为负极,则金属镍为正极,故A正确;
B.锂单质反应生成锂离子,化合价升高,发生氧化反应,故B正确;
C.原电池可将化学能转化为电能,故C正确;
D.电子不能在海水中移动,电子经导线由金属镍流向金属锂,故D错误;
故答案为D。
12.B
【详解】A.盐酸的酸性强于亚硫酸,将SO2通入BaCl2溶液中至饱和,不发生反应,再通入过量NH3,过量NH3与二氧化硫在水溶液中发生反应生成亚硫酸铵,亚硫酸根离子与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,故A正确;
B.二氧化硅常用作光导纤维的原料,故B错误;
C.因为氢氧化铝只能与强碱反应,又一水合氨为弱碱,与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,所以用AlCl3溶液制取Al(OH)3,沉淀剂选用氨水比选用NaOH溶液好,故C正确;
D.加入少量CuSO4固体,置换出铜,锌和铜在酸性条件下形成原电池反应,反应速率较大,故D正确;
故选B。
13.D
【分析】含元素化合价变化的反应为氧化还原反应,且反应物总能量大于生成物总能量为放热反应,以此来解答。
【详解】A. 酸碱中和反应属于放热反应,但无元素化合价的升降,不属于氧化还原反应,A项错误;
B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应的反应为吸热反应,且无元素的化合价变化,B项错误;
C. 灼热的炭与CO2的反应为吸热反应,C元素的化合价变化,C项错误;
D. 合成氨反应为放热反应,且N与H元素化合价均有变化,属于氧化还原反应,符合题意,D项正确;
答案选D。
14.B
【详解】A. I2与Ag反应产生AgI的反应属于化合反应,化合反应为放热反应,A正确;
B. Ag+是阳离子,阳离子从负极Ag电极向正极多孔石墨移动,B错误;
C. 由题给信息可知,Ag失去电子生成Ag+,所以Ag为负极,多孔石墨为正极,C正确;
D. 原电池工作时,Ag为负极,负极失去电子,发生氧化反应,负极的电极反应为Ag-e-=Ag+,D正确;
故合理选项是B。
15.C
【详解】A、在氢氧燃料电池中,通入氢气的一极发生氧化反应,为原电池的负极,所以a极是负极,正确;
B、电子从负极流向正极,所以电子从a极流出,经灯泡流向b,正确;
C、正极是氧气得到电子的反应,电解质为酸性,则生成的氢氧根离子与氢离子反应生成水,即氧气得到电子与氢离子结合生成水,错误;
D、氢氧燃料电池的产物是水,无污染,所以属于环保电池,正确;
答案选C。
16.C
【分析】二次电池,放电时是原电池,充电时是电解池,电解池中,与电源正极相连的电极是阳极,阳极上失去电子发生氧化反应,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上氧化剂得到电子发生还原反应,内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极;原电池中,还原剂在负极失去电子发生氧化反应,正极上氧化剂得到电子发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,据此分析回答;
【详解】A. 根据反应,放电时钠被氧化转变为钠离子,钠离子向正极移动、氯离子向负极移动,所以放电时NaCl在熔融电解质中生成,故A正确;
B. 充电时阴极发生还原反应,充电时阴极反应: Na+ + e- ═ Na,故B正确;
C. 放电时Ni电极为正极,钠离子向正极移动、氯离子向负极移动,故C错误;
D. 放电时Ni电极为正极,充电时Ni电极为阳极,故接在电源正极上,故D正确;
答案选C。
17.D
【分析】铅蓄电池放电时根据原电池工作原理分析,充电时根据电解原理进行判断电极及电极反应,如放电时Pb为负极、二氧化铅为正极,据此进行解答。
【详解】A.放电时,闭合断开,二氧化铅为正极,正极反应是:,故A错误;
B.充电时,闭合断开,铅蓄电池正极接外电源正极,电极反应式为:,故B错误;
C.闭合断开,放电过程中,Pb为负极、二氧化铅为正极,原电池中阳离子向正极移动,向A电极移动,溶液中氢离子浓度减小,溶液的不断增大,故C错误;
D.放电时,闭合断开,由总方程式:可知,每转移2mol电子,消耗2mol,当外电路上有电子通过时,溶液中消耗的物质的量为,故D正确;
故选D。
18.C
【详解】A.N4中只含一种元素,且为纯净物,属于单质,故A错误;
B.N4(g)=4N(g)是断裂化学键的过程,1mol (g)完全转化为N(g)的过程需要吸收的热量=6×167kJ=1002kJ能量,故B错误;
C.1molN4气体中含有6molN-N键,可生成2molN2,形成2molN≡N键,则1molN4气体转变为N2过程中断裂化学键吸收的热量为:6×167kJ=1002kJ,形成化学键放出的热量为2×942kJ =1884kJ,所以反应放热,放出的热量为:1884kJ-1002kJ=882kJ,故C正确;
D.N4和N2 是同种元素组成的不同单质,互为同素异形体,N4转化为N2过程中存在化学键的断裂和化学键的形成,属于化学变化,故D错误;
故选C。
19.A
【详解】A.这一变化过程根据电子守恒、原子守恒,可得总反应可表示为:4Fe+3O2+6H2O=4Fe (OH)3 ,A错误;
B.热敷袋放出的热量是由化学反应产生的,B正确;
C.铁属于单质,铁单质中铁元素的化合价是0,反应过程中产生的Fe(OH)2中铁元素的化合价是+2,最终得到的Fe(OH)3中铁元素的化合价是+3,C正确;
D.热敷袋中的铁粉与水在未使用时要分别密封保存,以防过早发生化学反应,D正确;
故合理选项是A。
20.B
【分析】由电池总反应2C2H6 +7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O可知,原电池工作时C2H6被氧化生成K2CO3,应为原电池的负极,电极反应式为C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,O2得电子被还原,应为原电池正极,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,结合电极反应式解答该题。
【详解】A.由负极电极方程式可知,负极消耗OH-离子,负极周围的pH值减小,选项A错误;
B.负极发生氧化反应,应为C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,正极电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,选项B正确;
C.负极电极反应式为C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,由电极方程式可知每消耗1molC2H6,则电路上转移的电子为14mol,选项C错误;
D.该电池总反应为2C2H6 +7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O,有水生成,导致溶液体积增大,KOH参加反应导致物质的量减少,所以KOH浓度降低,选项D错误;
答案选B。
【点睛】本题考查原电池知识,题目难度中等,注意电极反应式的书写和电解质溶液的酸碱性变化,正确书写电极方程式为解答该题的关键。
21.D
【详解】A.该电池反应中二氧化锰得到电子被还原,的作用是作氧化剂,A项错误;
B.铅蓄电池放电时电池反应为:,被消耗,浓度减小,B项错误;
C.正极析出铜,浓度减小,C项错误;
D.负极氧化反应,作还原剂;正极还原反应,是氧化剂,D项正确;
答案选D。
22.C
【详解】A.过氧化钠溶于水放出热量并生成氧气,使容器内温度升高,压强增大,U形管内液体慢慢右移,但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低,故A错误;
B.钠加入水中放热并生成氢气,使容器内温度升高,压强增大,U形管内液体慢慢右移,但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低,故B错误;
C.氧化钠与水反应放出热量,使容器内温度升高,压强增大,U形管内液体慢慢右移,恢复到原温度后液面左边与右边基本相平,故C正确;
D.钾加入水中放热并生成氢气,使容器内温度升高,压强增大,U形管内液体慢慢右移,但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低,故D错误;
故选:C。
23.B
【详解】A.镍氢电池、锂离子电池为二次电池,碱性锌锰干电池为一次电池,选项A错误;
B.化学电池是将化学能转变为电能的装置,有电子的转移,实质为氧化还原反应,选项B正确;
C.燃料电池如氢氧燃料电池高效,但没有污染, 选项C错误;
D.铅蓄电池放电的时候,Pb被氧化,为原电池的负极,PbO2被还原,为原电池的正极,选项D错误;
答案选B。
24.D
【详解】A.电池放电时,负极反应式为:H2-2e-+2OH-=2H2O,所以电池周围溶液的氢氧根离子减少,溶液的PH值减小,A错误;
B.电池放电时,正极反应为:NiO(OH)+H2O+e-=OH-+Ni(OH)2,镍元素被还原,B错误;
C.电池放电时,负极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,氢元素化合价升高,被氧化,C错误;
D.电池放电时,负极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,H2是负极,D正确。
故选D。
25.D
【分析】由题干可知装置为燃料电池,乙醇为燃料,氧气为氧化剂,则总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,C1极通入乙醇,为燃料电池的负极,C1极通入的是氧气,为燃料电池的正极,由此判断。
【详解】由题干可知装置为燃料电池,乙醇为燃料,氧气为氧化剂,则总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,C1极通入乙醇,为燃料电池的负极,C2极通入的是氧气,为燃料电池的正极,由总反应和C1极的电极反应可得C2极的电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O;
A. 由分析可知,C1极通入乙醇,为燃料电池的负极,C2极通入的是氧气,为燃料电池的正极,A项正确;
B. 由总反应和C1极的电极反应可得C2极的电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,B项正确;
C. 燃料电池中乙醇为燃料,氧气为氧化剂,则总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,C项正确;
D.原电池中电子由负极向正极移动,即由C1极经外电路流向C2极,D项错误;
答案选D。
26. Fe+2H+=Fe2++H2↑ Cu 有气泡产生 Zn Zn-2e-=Zn2+ 还原
【详解】(1) B中是铁和稀硫酸反应,故其离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故答案为Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(2) A中铁比铜活泼,故铁作负极,铜作正极,该原电池正极上看到的现象为有气泡产生,故答案为:Cu;有气泡产生;
(3) C中锌比铁更活泼,故锌作负极,负极上通常是电极本身失电子被氧化,故电极反应方程式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;
(4)观察到A上有气泡,故A上发生电极反应为,故为还原反应,故答案为:还原 。
27. 铁钉(或铁条等) 铜钉(或其他的惰性电极,如铅笔芯等) 电能 电能 负 氧化 正 还原
【详解】原电池是将化学能转化为电能的装置,活泼金属作负极,发生氧化反应,相对不活泼材料作正极,发生还原反应;
(2)实验原理:,该反应为氧化还原反应,可以设计成原电池;根据反应可知,铁失电子,发生氧化反应,做原电池的负极,所以负极材料可以为铁钉(或铁条等);正极材料为导电材料,活泼性小于铁的金属如铜或非金属材料铅笔芯等,电解质为硫酸溶液,氢离子在正极发生还原反应,生成氢气;
(3)①原电池是化学能转化电能的装置,在耳机中电能又转化为声波这种能量,所以按如图所示装置连接好实验仪器,这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音;
②结合(2)中分析可知,在该原电池中,在负极发生了氧化反应,在正极发生了还原反应。
28. 第二周期第VA族 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 正极 N2+8H++6e-=2 减小 2.4
【详解】(1)氮元素原子序数为7,核外电子排布为2、5,位于第二周期VA族,氮气的电子式为:,故答案为:第二周期第VA族;;
(2)实验室制取氨气利用的是熟石灰与氯化铵的混合固体加热,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(3)①该电池的的原理为氮气和氢气在HCl做电解质的条件下发生反应最终生成氯化铵,a极区氮气在电极上得电子反应还原反应,作正极,电极反应为:N2+8H++6e-=2,b极上氢气失电子发生氧化反应,作负极,故答案为:正极;N2+8H++6e-=2;
②该电池的总反应为: ,由总反应可知反应过程中消耗氢离子,溶液中的浓度减小,由反应可知每消耗2mol氢离子,转移6mol电子,当溶液中的物质的量改变时,转移电子的物质的量为2.4mol,故答案为:减小;2.4