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

6.1 化学反应与能量变化 课时练习
一、单选题
1．下列反应属于吸热反应的是（　　）
A．氢气燃烧 B．煅烧石灰石
C．酸碱中和反应 D．黑火药爆炸
2．在第七十五届联合国大会上，我国向国际社会作出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺，树立了大国形象，彰显了大国担当。下列说法错误的是（　　）
A．研发新型催化剂将分解成碳和，同时吸收热量
B．2022年北京冬奥会使用氢燃料，有利于实现“碳达峰、碳中和”
C．煤燃烧时，化学能全部转化为热能
D．我国科学家构筑催化剂利用光合作用制备生物燃油(戊酸酯类)，生物燃油是可再生能源
3．下列反应是吸热反应的是（　　）
A．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ B．CaCO3CaO+CO2↑
C．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 D．HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O
4．下列关于能量变化的说法正确的是（　　）
A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，水的能量更低
B．化学反应发生物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种
C．吸热反应一定需要加热条件才能发生
D．化学反应遵循质量守恒也遵循能量守恒
5．下列反应中，生成物所储存的化学能比反应物所储存的化学能多的是（　　）
A．2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
B．NaOH + HCl = NaCl + H2O
C．CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
D．Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O
6．甲酸(HCOOH)燃料电池对新能源的发展具有划时代的意义。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是（　　）
A．电池负极电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=HCO +H2O
B．电池工作时，乙池中只发生还原反应
C．电池工作时，K+、H+从甲池通过半透膜向乙池迁移
D．电池工作时每消耗标准状况下22.4LO2，电路中转移的电子数目是4NA
7．已知298K时，一些物质的相对能量(见图)。可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH(ΔH随温度变化可忽略)。例如：H2O(g) H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1-(-242kJ·mol-1)=-44kJ·mol-1。则反应C2H6(g)＋CO2(g)+H2O(g) 4H2(g)＋3CO(g)的ΔH为（　　）
A．＋430kJ·mol-1 B．－609kJ·mol-1
C．＋609kJ·mol-1 D．＋389kJ·mol-1
8．Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是（　　）
A．Mg为电池的正极
B．负极反应式为AgCl＋e－=Ag＋Cl－
C．可用于海上应急照明供电
D．电池工作时，电解质溶液质量不断减轻
9．锌电池具有价格便宜、比能量大、可充电等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是（　　）
A．放电过程中， 向a极迁移
B．充电过程中，b电极反应为：Zn2++2e-=Zn
C．充电时，a电极与电源正极相连
D．放电过程中，转移0.4mole-时，a电极消耗0.4molH+
10．化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如下，下列有关说法正确的是(　　)
A．甲：电流由锌片经导线流向铜片
B．乙：负极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋
C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄
D．丁：使用一段时间后电解质溶液的酸性增强，导电能力增大
11．将图1所示装置中的盐桥(琼脂—饱和溶液)换成铜导线与石墨棒连接得到图2所示装置，发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是（　　）
A．图1中，铁棒质量减少，则乙池溶液的质量减少
B．图2丙池中石墨c电极附近减小
C．图1中的石墨电极与图2中丁池石墨b电极的电极反应式相同
D．图2中电流方向为石墨c→铜丝→石墨b→石墨a→电流计
12．科学家最近发明了一种Al－PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4、KOH，通过x(阳离子交换膜)和y(阴离子交换膜)将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．放电时，K+通过x膜移向M区
B．放电时，正极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
C．与Zn－PbO2电池相比较，Al－PbO2电池的比能量更高
D．消耗1.8gAl时N区域电解质溶液减少19.2g
13．人们在生产和生活中认识到，几乎在所有的化学变化过程中都伴随着能量变化，例如放热、吸热、发光、放电等等。如果从能量变化的角度来认识，下面说法中，正确的是（　　）
A．化学变化都是放热的
B．化学变化都是吸热的
C．反应物所含能量等于生成物所含能量
D．化学反应前后反应物和生成物所含能量会发生变化
14．下列反应中，反应物总能量比生成物总能量低的是（　　）
A．铁片和稀硫酸的反应 B．Ba(OH)2 8H2O与HCl溶液的反应
C．碳与水蒸气在高温下反应 D．甲烷在氧气中燃烧
15．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ。且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（　　）
A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ
16．日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：Zn－2e－=Zn2+；2 +2e－=NH3+H2，根据上述叙述判断下列说法正确的是 （　　）
A．干电池中锌为正极，碳为负极
B．干电池工作时，电流由锌极经外电路流向碳极
C．干电池长时间连续工作时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器
D．干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化
17．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，工作时的电池反应为：
Pb+ PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，下列结论正确的是（　　）
A．Pb为正极，被氧化
B．电池工作时，电解质溶液的pH不断减小
C．向PbO2极移动
D．电池工作时，电解质溶液的pH不断增大
18．锰-锂锂离子电池结构如图所示。放电时总反应为：C(Li)+LiMn2O4=C+Li2Mn2O4[C(Li)表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料］。下列说法错误的是（　　）
A．放电时，C(Li)为电池的负极
B．电解质溶液用稀H2SO4效果更好
C．放电时，电极LiMn2O4发生还原反应
D．负极反应为C(Li)-e-=C+Li+
19．南极臭氧洞是指臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域，臭氧洞的形成与2O3 3O2有关。下列叙述错误的是（　　）
A．该变化一定是化学变化
B．该变化一定伴随着能量的变化
C．该变化一定有共价键的断裂与生成
D．该变化一定有电子的转移
20．银锌电池用作各种电子仪器的电源，电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法不正确的是（　　）
A．原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn
B．正极发生的反应是Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH-
C．工作时，负极区溶液c(OH-)减小
D．溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动
二、综合题
21．回收利用炼铜工业产生的排放物，既能节约资源，又能保护环境．
（1）用足量氨水吸收尾气中的SO2后，再加入硫酸，可获得SO2和(NH4)2SO4两种产品．相关反应的化学方程式为　 　、　 　．
（2）烟灰中金属元素以硫酸盐和氧化物形态存在，其中锌、铅的含量最大，其次为铜、铁等．烟灰的回收利用工艺如下：
①“沉铜”可得到单质铜，该步骤应加入的试剂是　 　．
② “一次浸取”铜浸出率较低，原因是烟灰中部分铜元素以　 　（填化学式）残留在浸出渣中，“二次浸取”应选择　 　（填化学式）作浸取剂．
（3）从贵金属阳极泥中可提取粗银．电解法精炼粗银时采用AgNO3和HNO3的混合液作电解液，阴极的主要电极反应式为　 　．阴极还有少量副反应发生，产生的气体遇空气迅速变为红棕色，该副反应的电极反应式为　 　．
22．A，B，C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：
（1）A中反应的离子方程式是　 　。
（2）B中Sn极的电极反应式为　 　，Sn极附近溶液的pH　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）C中被腐蚀的金属是　 　，总反应离子方程式是　 　，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是　 　。
23．现代生活中，化学电源发挥越来越重要的作用。按要求回答下列问题：
（1）以和为电极，稀为电解质溶液形成的原电池中：
①向　 　极移动(填“正”或“负”)。
②若有流过导线，则理论上可以生成标准状况下　 　L。
③负极的电极反应方程式为：　 　。
（2）氢气、甲醇都是理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水的反应属于　 　(填“放热”或“吸热”)反应。液态甲醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出热量，则甲醇燃烧的热化学方程式为　 　。
（3）有人以化学反应：为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的进行工作。则原电池的负极材料是　 　，正极发生的电极反应为　 　。
24．图1是铜锌原电池示意图。
（1）该装置中的能量转化方式是　 　能转化为电能。
（2）铜棒为　 　极(填“正”或“负”)，该极上发生　 　反应；负极反应式为：　 　。
（3）图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴可以表示___________。
A．锌棒的质量 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SO )
25．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应: Cu+ 2Ag+
= Cu2++2Ag。
（1）负极材料：　 　、正极材料：　 　 ； 电解质溶液：　 　
（2）写出电极反应式：
正极：　 　 ；
负极：　 　 。
（3）原电池中电子从　 　极流出， 电解质溶液中阴离子流向　 　极（填写电极名称“正”或“负”）。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A、氢气燃烧为放热反应，A错误；
B、石灰石分解生成氧化钙和二氧化碳，为吸热反应，B正确；
C、酸碱中和为放热反应，C错误；
D、黑火药爆炸为放热反应，D错误；
故答案为：B
【分析】常见放热反应：燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应；
常见吸热反应：一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应，大部分分解反应，八水合氢氧化钡和氯化铵的反应。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．二氧化碳分解生成碳和氧气需要断裂化学键，需要吸收热量，A不符合题意；
B．使用氢燃料，减少了CO2的排放，有利于实现“碳达峰、碳中和”，B不符合题意；
C．煤燃烧时，化学能部分转化为热能，还有部分转变为光能，C符合题意；
D．利用光合作用可制备生物燃油，故生物燃油是可再生能源，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.断键吸收热量；
B.氢气燃烧的产物只有水，不会排放二氧化碳；
C.煤燃烧时，化学能转化为热能、光能等；
D.生物燃油可利用光合作用制备，属于可再生能源。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．活泼金属与酸的置换反应为放热反应，A不符合题意；
B．大部分分解反应，如碳酸钙高温分解为吸热反应，B符合题意；
C．铝热反应为放热反应，C不符合题意；
D．酸和碱的中和反应为放热反应，D不符合题意；
故答案为B。
【分析】常见的吸热反应有：
1.一些分解反应，如碳酸钙高温分解。
2.一些复分解反应，如氯化铵（固体）与八水氢氧化钡（固体）的反应。
3.一些置换反应，如单质碳与水蒸气在高温下的反应。
4.一些化合反应，如碳与二氧化碳在高温下的反应。
常见的放热反应有：
1.活泼金属与水或酸的反应。
2.酸碱中和反应。
3.铝热反应。
4.所有的燃烧反应。
5.一些化合反应，如三氧化硫、氧化钙等与水的反应。
4．【答案】D
【解析】【解答】A、“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰熔化需吸收能量，水的能量高，故A错误；
B、化学反应的能量表现形式有热能、光能、电能等，不一定只有吸热和放热，故B错误；
C、吸热反应不一定需要加热才能发生，故C错误；
D、化学反应遵循质量守恒的同时也遵循能量守恒，故D正确；
故答案为：D。
【分析】 A、冰熔化需吸收能量；
B、化学反应的能量表现形式有热能、光能、电能等；
C、反应吸热还是放热与反应条件无关；
D、化学反应遵循质量守恒和能量守恒。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．过氧化钠与水的反应是放热反应，反应物能量高于生成物能量，A不符合题意；
B．氢氧化钠与盐酸反应属于中和反应，是放热反应，反应物能量高于生成物能量，B不符合题意；
C．甲烷的燃烧属于放热反应，反应物能量高于生成物能量，C不符合题意；
D．氯化铵和氢氧化钡晶体的反应属于吸热反应，反应物能量低于生成物能量，D符合题意
故答案为：D
【分析】综合分析，如果是放热反应，则反应物能量高于生成物能量；如果是吸热反应，则反应物能量低于生成物能量。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．HCOOH失电子生成KHCO3，做负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=HCO +H2O，A不符合题意；
B．电池工作时，乙池中Fe3+得电子生成Fe2+，发生还原反应，Fe2+被氧气氧化，发生氧化反应，所以乙池既发生了还原反应又发生了氧化反应，B符合题意；
C．原电池工作时，阳离子移向正极，所以K+、H+从甲池通过半透膜向乙池迁移，C不符合题意；
D．根据反应方程式： 和 可知，电池工作时每消耗标准状况下22.4LO2，电路中转移的电子数目是4NA，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】HCOOH失电子生成KHCO3，做负极；Fe3+得电子生成Fe2+，做正极。
7．【答案】D
【解析】【解答】ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，则反应C2H6(g)＋CO2(g)+H2O(g) 4H2(g)＋3CO(g)的ΔH=4×0+3×(-110kJ·mol-1)-( -84kJ·mol-1)- ( -393kJ·mol-1)- ( -242kJ·mol-1)=+389kJ·mol-1，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量计算。
8．【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知，Mg为负极，A不符合题意；
B.由分析可知，负极的电极反应式为Mg－2e－=Mg2＋，B不符合题意；
C.该电池反应将化学能转化为电能，可用于海上应急照明供电，C符合题意；
D.由电池反应方程式可知，反应后，电解质溶液的质量增加，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由电池反应方程式可知，AgCl转化为Ag，发生得电子的还原反应，因此AgCl为正极，其电极反应式为：2AgCl＋2e－=2Ag＋2Cl－；Mg转化为Mg2＋，发生失电子的氧化反应，为负极，其电极反应式为：Mg－2e－=Mg2＋；据此结合选项进行分析。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．放电过程中，a为正极， b极为负极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以放电过程中， 向b极迁移，A项不符合题意；
B．充电过程中b电极得到电子发生还原反应，由于在碱性环境中Zn以 形式存在，则充电过程中， b电极应为： +2e-=Zn+4OH-，B项不符合题意；
C．由图示可知，充电时，a电极失电子发生氧化反应，即a电极与电源正极相连，C项符合题意；
D．放电过程中b电极为负极，其电极反应式为Zn+4OH--2e-= ， a极为正极，则其电极反应式为， MnO2+4H++2e-=Mn2+ +2H2O，所以放电过程中，转移0.4mole-时，a电极消耗0.8molH+，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据放电过程中，b为负极，锌失去电子变为结合氢氧根离子变为，电极式为：Zn+4OH--2e-= ， a为正极，是二氧化锰得到电子变为锰离子的过程，电极式为：MnO2+4H++2e-=Mn2+ +2H2O，放电时，阴离子向负极，充电时a连接的是电池的正极，发生的反应是Mn2+ +2H2O-2e=MnO2+4H+，b连接的是电池的阴极，发生的反应是： +2e-=Zn+4OH-，结合选项进行判断即可
10．【答案】C
【解析】【解答】A．甲是铜锌原电池，其中锌是负极，铜是正极，电子由锌片经导线流向铜片，A正确；
B．乙是纽扣式银锌电池，锌是负极，氧化银是正极，负极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋，B正确；
C．丙是锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄，C错误；
D．丁是铅蓄电池，放电时消耗硫酸，所以使用一段时间后电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D正确；
故答案为：C。
【分析】放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；原电池“同性相吸”，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
11．【答案】D
【解析】【解答】A、图1中，铁棒作负极，铁棒质量减少，即0.1mol，失去0.2mol电子，乙池溶液中消耗0.1mol（）得0.2mol电子，但盐桥中有向乙烧杯中移动，乙池溶液的减少质量小于，A错误；
B、图2丙池发生吸氧腐蚀，正极电极反应式：，石墨c电极附近pH增大，B错误；
C、图1中的石墨电极作原电池正极，发生还原反应；图2中丁池石墨b电极为电解池阳极，发生氧化反应生成氯气，电极反应式不同，C错误；
D、图2中电流方向为石墨c→铜丝→石墨b→石墨a→电流计，D正确；
故答案为：D。
【分析】图1甲、乙构成原电池，甲为负极，乙为正极， 将图1所示装置中的盐桥(琼脂—饱和溶液)换成铜导线与石墨棒连接得到图2所示装置 ，图2为电解池装置，丙烧杯中铁作负极，石墨c作正极，发生吸氧腐蚀，则石墨a为阴极，石墨b为阳极。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，Al为负极， M区为负极区，阳离子流向正极区，故K+通过x膜移向R区，A项不符合题意；
B．放电时，正极反应为PbO2++2e-+4H+=PbSO4+2H2O，B项不符合题意；
C．比能量是指参加电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，Zn与Al相比质量更重，且每一个Zn转移2个电子，1个Al转移3个电子，故Al－PbO2电池的比能量更高，C项符合题意；
D．消耗1.8g Al时电路上转移的电子数目为0.20mol，则由N区溶液减少0.4mol氢离子和0.1mol硫酸根离子，同时有0.1mol硫酸根离子移向R区，相当于减小0.2mol硫酸，同时生成0.2mol水，N极区实际减少质量为0.2mol×98g/mol-0.2mol×19g/mol=16g，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】该原电池工作时，Al为负极，被氧化生成[Al(OH)4]-，负极反应式为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，PbO2为正极，发生还原反应，电极反应式为PbO2++2e-+4H+=PbSO4+2H2O，电解质溶液M为KOH，R为K2SO4，C为H2SO4，正极消耗氢离子，阴离子向负极移动，则y是阳离子交换膜，x是阴离子交换膜。
13．【答案】D
【解析】【解答】A. 化学变化不一定都是放热的，也可能吸热，A不符合题意；
B. 化学变化不一定都是吸热的，也可能放热，B不符合题意；
C. 任何化学反应都伴随能量变化，反应物所含能量一定不等于生成物所含能量，C不符合题意；
D. 任何化学反应都伴随能量变化，因此化学反应前后反应物和生成物所含能量会发生变化，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】化学反应一般伴随着能量的变化，可表现出吸热或者是放热，反应物和生成物具有的总能量是变化的。能量低的物质较稳定
14．【答案】C
【解析】【解答】A．铁片和稀硫酸的反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A不符合题意；
B．Ba(OH)2 8H2O与HCl溶液的反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，B不符合题意；
C．碳与水蒸气在高温下反应为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，C符合题意；
D．甲烷在氧气中燃烧为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，D不符合题意；
故答案为C。
【分析】熟悉常见的放热反应（燃烧、铝热反应、大部分的化合反应），吸热反应（C、CO、H2还原金属氧化物的反应、煤的汽化、大部分分解反应），这要求平时对一些典型的吸热和放热反应要牢记。
15．【答案】C
【解析】【解答】根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x kJ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4 496kJ 2x=484 kJ，x =436kJ，
故答案为：C。
【分析】化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式进行计算。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，Zn作负极，石墨作正极，A不符合题意；
B．电流由正极（石墨）经导线流向负极（锌），B不符合题意；
C．干电池时间连续工作，负极锌片被腐蚀，内装糊状物可能流出腐蚀用电器，C符合题意；
D．干电池是一次性电池，不能反复充电，只能实现化学能向电能转化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】Zn作负极，电极反应式为Zn－2e－=Zn2+；
石墨作正极，电极反应式为2 +2e－=NH3+H2。
17．【答案】D
【解析】【解答】A.根据化合价的变化，Pb的化合价升高，说明其失去电子，作的是原电池的负极，被氧化，A选项是错误的；
B.电池工作时，电解质溶液的pH值是不断增大的，因为是在消耗H2SO4的，B选项是错误的；
C.PbO2是正极，在原电池的电解质溶液中 ，遵循“正正负负”原理，即SO42-不断移向负极，C选项是错误的；
D.根据B可知，电解质溶液的pH值是不断增大的，D选项是正确的。
故答案为：D。
【分析】A.在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应；
B.反应消耗H2SO4，所以电解质溶液的pH值会增大；
C.SO42-不断移向Pb电极；
D.电解质溶液的pH值是不断增大的。
18．【答案】B
【解析】【解答】A．放电时C(Li)失电子被氧化，所以为负极，故A不符合题意；
B．金属Li会与稀硫酸发生反应，降低电池的效率，故B符合题意；
C．放电时LiMn2O4为正极，得电子发生还原反应，故C不符合题意；
D．放电时C(Li)失电子被氧化为负极，根据总反应可知电极反应为C(Li)-e-=C+Li+，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据电极总反应可知放电时C(Li)失电子被氧化，所以为负极，则LiMn2O4为正极。
19．【答案】D
【解析】【解答】A. 臭氧转化为氧气，有新物质生成，一定是化学变化，A不符合题意；
B. 化学变化中一定伴随若能量的变化，B不符合题意；
C. 氧气和臭氧中均存在共价键，该变化一定有共价键的断裂与生成，C不符合题意；
D. 该变化不是氧化还原反应，没有电子的转移，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】O由0价到0价，不是氧化还原反应，无电子的转移
20．【答案】D
【解析】【解答】A.根据电池反应式知，放电时Zn为负极， Zn失电子生成Zn2+，负极上发生反应的物质是Zn，A选项是正确的；
B.正极材料是Ag2O，得到电子，发生还原反应： Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH- ，B选项是正确的；
C.负极上zn失电子生成Zn2+，电极反应式为：Zn+2OH- - 2e-=Zn(OH)2，则负极区溶液c(OH-)减小，C选项是正确的；
D.根据原电池中电解质溶液中阴阳离子流向遵循“正正负负”原则，可知，OH-移向负极，K+和H+移向正极，D选项是错误的。
故答案为：D。
【分析】原电池的工作原理：在外电路中，由负极失去电子，经过导线到达正极；在内电路中，是阴阳离子实现导电的作用，形成闭合回路，阴离子在电解质溶液中靠近负极，阳离子在电解质溶液中靠近正极。
21．【答案】（1）SO2+2NH3·H2O＝(NH4)2SO3+H2O；(NH4)2SO3+H2SO4＝(NH4)2SO4+SO2↑+H2O
（2）锌粉（或铁粉）；CuO；H2SO4
（3）Ag++e-＝Ag；NO3-+4H++3e-＝NO↑+2H2O
【解析】【解答】（1）SO2溶于水后形成H2SO3，具有酸性，能与氨水反应，该反应的化学方程式为： SO2+2NH3·H2O＝(NH4)2SO3+H2O；形成的(NH4)2SO3溶液中加入硫酸后，由于酸性H2SO4>H2SO3，故能反应生成SO2，该反应的化学方程式为： (NH4)2SO3+H2SO4＝(NH4)2SO4+SO2↑+H2O；
（2）①沉铜过程中主要是将盐溶液中的Cu2+转化为Cu，故所加试剂应为比铜活泼的金属，故可加入铁粉或锌粉；
②“一次浸取”所加试剂为水，而烟灰中的CuO不溶于水，故铜元素以CuO的形式沉积在浸出渣中；“二次浸取”时，是为了将CuO溶解成铜离子的溶液，故应加入酸溶液，结合最后说的产物3PbO·PbSO4·H2O可知，所加酸溶液为H2SO4；
（3）电解过程中，阴极发生Ag+得电子的还原反应，其电极反应式为：Ag++e-=Ag；由于HNO3具有氧化性，易被还原为NO，故该副反应的电极反应式为：NO3-+4H++3e-=NO+2H2O；
【分析】（1）SO2的水溶液显酸性，能与氨水溶液反应；根据强酸制弱酸原理书写反应的化学方程式；
（2）①根据金属活动性确定所加试剂；
②CuO不溶于水；结合二次浸取后所得产物的化学式确定二次浸取所加试剂；
（3）电解过程中，阴极发生Ag+得电子的还原反应，同时由于HNO3的氧化性，易得电子变为NO；
22．【答案】（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑
（2）2H++2e-=H2↑；增大
（3）Zn；Zn+2H+=Zn2++H2↑；B＞A＞C
【解析】【解答】（1）A中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（2）装置B构成Sn、Fe原电池，Fe的活泼性大于Sn， Fe作负极，负极反应式是Fe-2e- =Fe2+， Sn作正极，正极反应式是2H++2e-=H2↑，正极氢离子浓度减小，所以Sn极附近溶液的pH增大。
（3）装置B构成Zn、Fe原电池，Fe的活泼性小于Zn， Fe作正极， Zn作负极。总反应是锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应离子方程式是Zn+2H+=Zn2++H2↑；A中铁发生化学腐蚀，B中铁作原电池负极，腐蚀速率加快，C中Fe作正极，铁被保护，所以A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是B＞A＞C。
【分析】（1）A中发生铁与稀硫酸的置换反应；
（2）装置B形成原电池，Fe的金属性大于Sn，Fe作负极，Sn做正极；
（3）装置C形成原电池，Fe的金属性小于Zn，Fe作正极，Sn负正极。
23．【答案】（1）正；11.2；Fe-2e-=Fe2+
（2）吸热；2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452.8kJ/mol
（3）锌；O2+4H＋+4e-=2H2O
【解析】【解答】(1)Fe和Cu为电极，稀H2SO4为电解质溶液形成的原电池，铁的活泼性大于铜，铁做负极，铜做正极；
①原电池中阳离子向正极移动，因此H+向正极移动；
②Cu作正极，H+得到电子生成H2，正极反应为：2H++2e-=H2，所以若有1mol e-流过导线，理论上生成0.5molH2，标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
③铁做负极，Fe失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；
(2)科学家使海水分解得到氢气，电解水需要消耗能量，该反应是吸热反应，CH3OH(l)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水的方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)，1g CH3OH(l)完全燃烧释放22.7kJ，2mol甲醇的质量为64g，则完全燃烧释放的热量为22.7kJ×64=1452.8kJ，则热化学方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452.8kJ/mol；
(3)由反应2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O可知，反应中锌失去电子，所以原电池的负极材料是锌，Zn被氧化生成Zn2+，正极上O2发生还原反应，产物为H2O，电极反应式为O2+4H＋+4e-=2H2O。
【分析】（1）①该原电池中Fe为负极，Cu为正极，原电池工作时，阳离子向正极移动；
②根据2H++2e-=H2，结合V=nVm计算；
③负极为Fe失去电子，电极反应为Fe-2e-=Fe2+；
（2）分解海水吸热；1g CH3OH(l)完全燃烧释放22.7kJ，2mol甲醇的质量为64g，则完全燃烧释放的热量为22.7kJ×64=1452.8kJ，据此书写热化学方程式；
（3）根据反应可知，锌失去电子发生氧化反应，作负极；正极上为氧气得电子结合氢离子生成水。
24．【答案】（1）化学
（2）正极；还原反应；Zn-2e- = Zn2+
（3）A；C
【解析】【解答】(1)该装置是原电池，故能量转化方式是化学能转化为电能；
(2)原电池总反应为锌和稀硫酸的反应，铜不活泼，铜棒为正极，氢离子在铜上得到电子，发生2H++2e-=H2 ，故该极上发生还原反应；锌比铜活泼，锌作负极，负极反应式为：Zn-2e- = Zn2+；
(3)图2中，当x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，随着x的增大，
A. 据电极反应式Zn-2e- = Zn2+知：溶解锌棒的质量随流入正极的电子的物质的量而增大，故锌棒的质量减小，A选；
B. c(Zn2＋)随着流入正极的电子的物质的量增大，B不选；
C .正极反应式为：2H++2e-=H2 ，则c(H＋)随流入正极的电子的物质的量而减小，C选；
D . SO 不参加反应，故c(SO )不发生变化，D不选；
故答案为：AC。
【分析】原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，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；
25．【答案】（1）铜片；石墨；AgNO3溶液
（2）2Ag++2e-=2Ag；Cu－2e-=Cu2+
（3）负；负
【解析】【解答】（1）根据电极反应式，负极升失氧，正极降得还，先确定Cu作负极，电解质溶液为硝酸银，则再选石墨（或活泼性比Cu弱的金属）为正极；
故答案为：铜片 石墨 AgNO3溶液
（2）根据正极降得还，可知正极电极反应式为：2Ag++2e-=2Ag；根据负极升失氧，可知电极反应式为：Cu－2e-=Cu2+；
故答案为：2Ag++2e-=2Ag；Cu－2e-=Cu2+
（3）原电池中，电子从负极流出经过外电路流向正极；内部阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；
故答案为：负 负
【分析】（1）相对活泼的金属做原电池的负极，电解质溶液一定含有银离子；
（2）原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应；
（3）原电池中电子从负极流出延导线流向正极。