6.1 化学反应与能量变化 课后训练 （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 课后训练
一、单选题
1．下列电池属于二次电池的是（　　）
A．银锌纽扣电池 B．氢氧燃料电池
C．铅蓄电池 D．锌锰干电池
2．下列过程中生成物的总能量高于反应物的总能量的是（　　）
A．2Al+Fe2O3 2Fe +Al2O3 B．CaO+H2O=Ca(OH)2
C．2Na + 2H2O =2NaOH+H2↑ D．H—Br → H + Br
3．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe2++4OH-。以下说法正确的是（　　）
A．负极发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+
B．正极发生的反应为：2H2O+O2+2e-=4OH-
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
4．下列反应既是放热反应，又是氧化还原反应的是（　　）
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 B．灼热的炭与CO2的反应
C．钠与水的反应 D．生石灰与水的反应
5．在相同条件下，质量相等的两份硫单质分别与足量的O2充分反应，如果S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)(为反应①)，S(s)与O2(g)反应生成SO2(g)(为反应②)。则下列说法正确的是（　　）
A．反应①放出的热量多
B．反应②放出的热量多
C．反应①、②放出的热量一样多
D．无法比较反应①、②放出的热量
6．以下反应中，符合下列图像的能量变化的是（　　）
A．Na与H2O反应 B．H2在Cl2中燃烧
C．NaOH溶液与盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合
7．下图是一种用于处理酸性废水中有机物及脱除硝态氮的微生物原电池的示意图。
下列有关该微生物电池的说法错误的是（　　）
A．电流由m极经外电路流向n极
B．H+可通过质子交换膜移向左侧极室
C．每消耗1molC6H12O6，外电路中转移24mol
D．m电极反应式：
8．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键 H-O键 O=O键 H-H键 O-O键
键能/ (kJ/mol) 467 498 436 138
若反应过程中分解了2mol H2O，则下列说法不正确的是（　　）
A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B．过程III中有旧化学键的断裂和新化学键的形成
C．过程II放出了574kJ能量
D．过程I吸收了467kJ能量
9．已知拆开1 mol O2(g)中的化学键需要吸收498 kJ的能量。根据能量变化示意图，下列说法错误的是（　　）
A．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－480.4 kJ·molˉ1
B．H2O(g)＝H2(g)＋ O2(g) △H＝240.2 kJ·molˉ1
C．拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量
D．H2(g)和O2(g)形成H2O(g)中的1molH－O键放出462.8kJ的能量
10．LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述错误的是（　　）
A．电池放电后，OH-的物质的量浓度减小
B．通入O2的电极发生反应：O2＋2H2O+4e-=4OH-
C．a处通入氢气，b处通氧气，该装置将化学能最终转化为电能
D．电路中的电子从负极经外电路到正极，溶液中的阴离子经过KOH溶液回到负极，形成闭合回路
11．可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应
①Br2+2e-=2Br-②2Br--2e-=Br2③Zn-2e-=Zn2+④Zn2++2e-=Zn其中表示正极反应和负极反应的分别是（　　）
A．①和③ B．②和① C．③和① D．④和①
12．以碳纳米管作电极材料的柔性电池可广泛应用于“3D”打印机。该电池工作原理如图，其总反应为MnO2+Zn+(1+)H2O+ZnSO4=MnOOH+Zn(OH)2+ZnSO4·xH2O。
下列说法错误的是（　　）
A．电子由锌膜流向MnO2膜
B．该电池的负极反应为：MnO2+e-+H2O→MnOOH+OH-
C．碳纳米管可以增大电极反应的接触面积加快电池反应速率
D．ZnSO4是该电池的离子导体，通过离子的定向移动来实现内电路的导电
13．某科研团队研制出“TM﹣LiH（TM表示过渡金属）”双催化剂体系，显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成NH3的效率，原理示意如下：
下列分析不合理的是（　　）
A．状态Ⅰ，吸收能量并有N≡N键发生断裂
B．合成NH3总反应的原子利用率是100%
C．“TM﹣LiH”能降低合成氨反应的△H
D．生成NH3：2LiNH+3H2═2LiH+2NH3
14．某兴趣小组设计的简易原电池装置如下图所示。该电池工作时，下列说法正确的是（　　）
A．锌片作正极 B．碳棒上有气泡产生
C．可将电能转化为化学能 D．电子由碳棒经滤纸流向锌片
15．酶生物燃料电池依靠氧化还原酶将人体汗液中的生物燃料——乳酸（）转化为丙酮酸（），有希望为可穿戴电子设备提供动力。该电池放电时，下列说法正确的是（　　）
A．将电能转化为化学能
B．电子移动方向：正极→汗液→负极
C．正极上发生氧化反应
D．乳酸在负极上失去电子
16．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法错误的是（　　）
A．图a可以表示钠和水反应的能量变化
B．图b可以表示吸热反应的能量变化
C．图b表示反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量
D．图a表示的反应不需要加热就一定能发生，图b表示的反应一定需要加热才能发生
17．微生物电池在运行时，可同时实现无污染净化高浓度苯酚污水、高浓度酸性废水和海水淡化，其装置如图所示。图中 M 和 N 为阳离子交换膜或阴离子交换膜，Z以食盐水模拟海水。下列说法错误的是 （　　）
A．M 为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜
B．X 为高浓度酸性废水，Y 为高浓度苯酚污水
C．每消耗苯酚 9.4 g，模拟海水理论上除盐163.8g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为7：15
18．某反应分两步进行：A→B→C，反应过程中的能量变化曲线如图所示，下列有关叙述错误的是（　　）
A．三种化合物的稳定性：BB．A→B反应ΔH=E1-E2
C．A→B是吸热反应，B→C是放热反应
D．A→C反应ΔH=E4+E2-E3-E1
19．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述错误的是（　　）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接后，溶液中的Cu2+向铁电极移动
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解
D．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu
20．酸性水系锌锰电池放电时，电极上的 易剥落，会降低电池效率，若向体系中加入少量KI固体则可以提高电池的工作效率，原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．含有 的碳电极的电势低于Zn电极
B．加入KI后可降低能量的“损失”，相关方程式为
C．电池要维荷较高的工作效率，需不断向体系中加入KI固体
D．放电时，消耗0.5molZn时，有0.5mol 通过质子交换膜
二、综合题
21．电能是现代社会应用最广泛的能源之一。某原电池装置如图所示。
（1）Cu电极为原电池的　 　极(填“正”或“负”)，电极反应式是　 　。
（2）Zn电极上发生的反应属于　 　(填“氧化”或“还原”) 反应，当有13克Zn溶解时，导线中通过的电子数目为　 　。
22．发射卫星时可用肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
（1）肼和二氧化氮反应的化学方程式为　 　。
（2）已知拆开1 mol H-H 键、1mol O- H(g)键、1 mol O=O 键分别需要的能量是436kJ、463 kJ、496 kJ，则O2与H2反应生成2 mol H2O(g)所释放的热量为　 　kJ。
23．
（1）如图所示，若C为浓硝酸，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe ，A电极材料为Cu，则B电极的电极反应式为　 　，A电极的电极反应式为　 　；反应进行一段时间后溶液C的pH将　 　 (填“升高”“降低”或“基本不变”)。
（2）我国首创以铝 空气 海水电池作为能源的新型的海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水数分钟，就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是　 　，负极反应为　 　；正极反应为　 　。
（3）熔盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。负极反应式为2CO＋2CO32-－4e－=4CO2，正极反应式为　 　，电池总反应式为　 　。
24．有研究人员设计了如下利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储的过程。
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ中，主要能量转化形式为　 　能转化为　 　能。
（2）S在元素周期表中位于第
　 　周期第　 　族。
（3）下列事实中，能说明硫的非金属性比碳强的是 （填标号）。
A．H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强
B．在硫与碳的化合物CS2中S显负价
C．硫的单质的硬度比金刚石低
（4）配平反应Ⅱ的化学方程式： 　 　SO2+　 　H2O=　 　 H2SO4+　 　S，该反应中氧化剂是　 　。
（5）通过反应Ⅲ也可以不经过热能转化过程而直接获取电能，化学上将实现这一直接转化的装置称为　 　 。
25．某实验小组测量Fe粉与CuSO4溶液反应的反应热。量取三份100.00mL浓度为0.200mol/L CuSO4溶液和三份质量为1.68g
Fe粉。将Fe粉和CuSO4溶液分别在量热计中混合反应，并测量溶液温度变化，记录数据如下表：
　 反应前溶液温度 混合后最高温度
第一次 20.2℃ 30.1℃
第二次 20.3℃ 30.4℃
第三次 20.4℃ 29.0℃
已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J/(g ℃)、溶液的密度均近似为1.00g/cm3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
（1）反应放出的热量Q=　 　J。
（2）反应Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的 H　 　kJ/mol(列式计算)。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A.银锌纽扣电池的原料一次加入，不能反复使用，属于一次电池，A不符合题意；
B.氢氧燃料电池属于燃料电池，不能充电反复使用，B不符合题意；
C.铅蓄电池属于可充电电池，可以反复使用，是二次电池，C符合题意；
D.锌锰干电池是一次电池，不能反复使用，是一次电池，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】能够反复使用的电池属于二次电池，即该电池可以充电，据此解答。
2．【答案】D
【解析】【解答】A.生成物的总能量高于反应物的总能量，该反应正反应为吸热反应；
铝热反应为放热反应，A错误；
B.生石灰溶于水变为熟石灰，放热反应，B错误；
C.钠与水反应放出大量的热，为放热反应，C错误；
D.H—Br → H + Br，断键过程为吸热反应，D正确；
正确选项D。
【分析】生成物的总能量高于反应物的总能量的是，为吸热反应
3．【答案】A
【解析】【解答】由原电池反应式知：负极为Fe－2e－=Fe2＋，正极为2H2O＋O2＋4e－=4OH－，A项正确、B项错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，C项错误；根据原电池原理，钢柱在空气与水交界处更容易腐蚀，D项错误。
故答案为：A
【分析】A.在原电池中，负极失电子发生氧化反应；
B.在原电池中，正极得电子电子发生还原反应；
C.原电池是将化学能转变为电能的装置；
D.水下部分的氧气含量少于交界面，所以 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，并且是复分解反应，则不是氧化还原反应，故A不选；
B．灼热的炭与CO2反应中C元素化合价有变化，是氧化还原反应，但是吸热反应，故B不选；
C．钠与水的反应为放热反应，Na、H元素化合价发生变化，是氧化还原反应，故C选；
D．生石灰与水反应为放热反应，但是化合反应，无化合价变化，不是氧化还原反应，故D不选；
故答案为：C。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化；
常见的放热反应有：绝大多数的化合反应（灼热的炭与二氧化碳反应除外）、燃烧反应、金属与水或酸的反应、酸碱中和，铝热反应等；
常见的吸热反应有：绝大多数的分解反应、个别的化合反应（如灼热的炭与二氧化碳反应）、少数的复分解反应（如盐酸与碳酸氢钠反应）、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应反应等。
5．【答案】A
【解析】【解答】S(g)具有的能量大于S(s)，则S(g)反应生成 SO2(g) 放出的热量多，故选A；
故答案为：A。
【分析】S(g)的能量大于S(s)的能量。
6．【答案】D
【解析】【解答】A.Na与H2O反应放出大量的热，属于放热反应，A不符合题意；
B.H2在Cl2中燃烧放出大量的热，属于放热反应，B不符合题意；
C.NaOH溶液与盐酸反应放出大量的热，属于放热反应，C不符合题意；
D.Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应是铵盐与碱反应，属于吸热反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图像可知，反应物总能量低于生成物总能量，反应为吸热反应。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．电流由正极沿外电路流向负极，m为正极，n为负极，A不符合题意；
B．根据分析，H+可通过质子交换膜移向左侧极室，B不符合题意；
C．根据分析，每消耗1molC6H12O6，外电路中转移24mol e ，C不符合题意；
D．根据分析，m电极反应式： ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电极m上硝酸根转化为氮气，N元素的化合价降低，发生还原反应，则电极m为正极，电极反应式为，电极n为负极，负极发生氧化反应，电极反应式为 C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+， 原电池中阳离子向正极移动。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．从图示可以看出，反应物为水，最终的生成物是氢气和氧气，所以总反应是水是利用太阳光在催化剂表面分解为氢气和氧气，故A不符合题意；
B．过程Ⅲ是H2O2分解为氢气和氧气，有旧化学键的断裂和新化学键的形成，故B不符合题意；
C．过程Ⅱ中实际上是2个H结合为H2以及2个羟基结合成H2O2，所以形成了1个H-H键和1个O-O键，新键的形成会放出能量，共放出436kJ+138kJ=574kJ的能量，故C不符合题意；
D．过程Ⅰ是2mol水分子各自断裂1molO-H键变成2个H和2个羟基的过程，断裂化学键吸收能量所以共吸收2mol×436kJ=872kJ的能量，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据图示，即可写出反应方程式
B.格努图示过程三产生新物质，涉及到键的断裂和形成
C.根据键能结合过程即可计算出能量变化
D.根据键能即可计算出能量变化
9．【答案】A
【解析】【解答】A．由图中可知， 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－480.4kJ·molˉ1，若生成H2O(l)，放出的能量更多，A符合题意；
B． 因为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－480.4kJ·molˉ1，所以H2O(g)＝H2(g)＋ O2(g) △H＝240.2kJ·molˉ1，B不符合题意；
C． 拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收的能量为 =436.4 kJ的能量，C不符合题意；
D．H2(g)和O2(g)形成H2O(g)中的1molH－O键放出能量 =462.8kJ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】物质所具有的能量，既与化学键有关，又与物质的状态有关。在计算键能时，最好将化学式改写成结构式，这样我们便清楚一个分子中含有几个共价键；在计算△H，不可忽视物质的状态。
10．【答案】C
【解析】【解答】
A、由题干可知该题以氢氧燃料电池为载体，氢氧燃料电池总反应为，没有消耗KOH，但电池放电后生成的水使OH-的浓度减小，故A选项正确；
B、根据图中LED发光二极管装置中电子移动的方向可知，通过氧气的b极为正极，电极反应为，故B选项正确；
C、该装置的能量转化是化学能先转化为电能最终电能转化为光能，故C选项错误；
D、放电时电子由负极经过外电路到正极，溶液中的阴阳离子通过定向移动形成闭合的回路，阴离子向负极，阳离子向正极，故D选项正确；
故正确答案为：C
【分析】
读懂装置即可知晓反应的能量变化，通过扫描选项可快速定位C选项错误。
11．【答案】A
【解析】【解答】放电时Zn为负极，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，正极上Br2得到电子，则正极反应为Br2+2e-=2Br-，
故答案为：A。
【分析】将反应Zn+Br2 ZnBr2设计成蓄电池，Zn元素的化合价升高，Br元素的化合价降低，则放电时Zn为负极，发生氧化反应，Br2在正极发生还原反应。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．根据电池的总反应可知，Zn失去电子发生氧化反应，MnO2中Mn得电子发生还原反应，所以锌膜为负极，MnO2膜为正极，电子由锌膜流向MnO2膜，故A项不符合题意；
B．该电池的负极为锌膜，电极反应为，故B项符合题意；
C．碳纳米管具有导电性，可以作为电极材料，同时可以增大电极反应的接触面积加快电池反应速率，故C项不符合题意；
D．吸收ZnSO4溶液的有机高聚物层中锌离子发生定向移动，可让电流通过，故D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据总反应可知，Zn失去电子发生氧化反应，则Zn为负极，电极反应为，MnO2中Mn得电子发生还原反应，MnO2膜为正极，原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，据此解答。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．状态Ⅰ为氮气生成LiNH的过程，N≡N键发生断裂要吸收能量，故A不符合题意；
B．由流程可知氮气和氢气反应，生成物只有氨气，原子利用率为100%，故B不符合题意；
C．催化剂可降低反应的活化能，但不能降低反应物和生成物的总能量，不能改变反应热，故C符合题意；
D．由状态Ⅲ可知生成NH3：2LiNH+3H2═2LiH+2NH3，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由流程可知氮气与TM-LiH反应生成LiNH，LiNH与氢气反应生成氨气和LiH，总反应为2LiNH+3H2═2LiH+2NH3。
14．【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知，该原电池装置中，锌片做负极，A不符合题意；
B.由分析可知，碳棒上的电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，故可观察到碳棒上有气泡产生，B符合题意；
C.该装置为原电池装置，反应过程中将化学能转化为电能，C不符合题意；
D.在原电池中，电子由负极经导线，流向正极，因此电子的流向为由锌片经导线流向碳棒，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】该装置为原电池中，其中锌片做负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：Zn－2e－=Zn2＋；碳棒做正极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑；据此结合选项进行分析。
15．【答案】D
【解析】【解答】A、原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B、原电池中，电子由负极向正极移动，故B错误；
C、原电池正极上发生还原反应，故C错误；
D、 乳酸（）转化为丙酮酸（），发生氧化反应，则乳酸在负极上失去电子，故D正确；
故答案为：D。
【分析】 该装置构成原电池。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，钠和水反应是放热反应，可用图a表示，故A不符合题意；
B．由图b可知，反应物总能量低于生成物总能量，则该反应为吸热反应，故B不符合题意；
C．由图b可知，该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量，故C不符合题意；
D．反应热只取决于反应物和生成物总能量的大小，与反应条件无关，如铝热反应为放热反应，但在高温条件下才能发生，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.图a反应为放热反应，钠与水的反应也是放热反应；
B.图b表示的反应为吸热反应；
C.吸热反应中反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量；
D.反应吸热还是放热与反应条件无关。
17．【答案】B
【解析】【解答】A．据分析，M 为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，A不符合题意；
B．据分析，X 为高浓度苯酚污水，Y 为高浓度酸性废水，B符合题意；
C．负极苯酚生成CO2，有关系：~6CO2~28e-，每消耗苯酚 9.4 g，物质的量为0.1mol，则转移电子2.8mol，海水除盐2.8mol NaCl，质量为136.8g， C不符合题意；
D．据分析，正极产生N2，有关系：2~N2~10e-，负极有：~6CO2~28e-，电池工作一段时间后，转移电子数相等，则正、负极产生气体的物质的量之比为2.8：6=7：15，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据电子流向可知，生物膜电极为原电池负极，碳布电极为原电池正极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，则M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，Y为高浓度酸性废水在正极得到电子发生还原反应，X为高浓度苯酚污水在负极失电子发生氧化反应。
18．【答案】D
【解析】【解答】A．由图可知三种物质的能量B>A>C，物质能量越高越不稳定，因此稳定性：BB．A到B的反应过程中能量升高，为吸热反应，ΔH=E1-E2，故B不符合题意；
C．由图可知A到B能量升高，为吸热反应，B到C能量降低，为放热反应，故C不符合题意；
D．A→C反应ΔH= E1+ E3- E2- E4，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.物质能量越高，越不稳定
C.反应物能量大于生成物能量，为放热反应，反应物能量小于生成物能量，为吸热反应。
19．【答案】B
【解析】【解答】A．a和b不连接时，铁与硫酸铜会发生置换反应，铁片上会有金属铜析出，A不符合题意；
B．a和b用导线连接时，形成原电池，由于金属活动性Fe＞Cu，所以Fe为负极，Cu为正极，溶液中的Cu2+向负电荷较多的正极Cu电极移动，B符合题意；
C．无论a和b是否连接，都会发生Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铁片均会溶解，C不符合题意；
D．a和b用导线连接时，构成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】ab不连接时，在铁的表面出现红色的物质，ab连接时，形成原电池，铁做负极，铜做正极，此时铁失去电子，铁慢慢溶解，铜做正极，铜离子得到电子，在铜电极表面析出。
20．【答案】B
【解析】【解答】A．含有MnO2的碳电极为正极，该碳电极的电势高于Zn电极，故A不符合题意；
B．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，可以让I 在正极继续得电子，恢复“损失”的能量，故B符合题意；
C．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，碘离子不断消耗又生成、循环反应，故不需要继续向体系中加入KI固体，故C不符合题意；
D．放电时，负极每消耗1mol Zn，转移2mol电子，则会有2mol H+通过质子交换膜进入正极，故消耗0.5mol Zn时，有1mol H+通过质子交换膜，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】酸性水系锌锰电池放电时，Zn发生失电子的氧化反应，含Zn的碳电极为负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，含MnO2的碳电极为正极，发生得电子的还原反应，正极反应式为MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O，加入KI后与剥落的MnO2发生反应MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，I-、I 循环反应提高电池的工作效率。
21．【答案】（1）正；2H++2e-=H2↑
（2）氧化；0.4NA
【解析】【解答】(1)金属性锌强于铜，则Cu电极为原电池的正极，溶液中氢离子放电，电极反应式是2H++2e-=H2↑。
(2)Zn电极是负极，负极上发生的反应属于氧化反应，当有13克Zn溶解时，锌的物质的量是13g÷65g/mol＝0.2mol，根据Zn－2e－＝Zn2＋可知导线中通过的电子数目为0.4NA。
【分析】稀硫酸做电解质时，锌的活动性强于铜，因此锌做负极，发生的是氧化反应，失去带脑子变为锌离子，铜做正极，氢离子得到电子变为氢气，根据化学方程式即可计算转移的电子数
22．【答案】（1）2N2H4+2NO= 3N2+4H2O
（2）484
【解析】【解答】(1)肼和二氧化氮反应生成氮气和水，化学方程式为2N2H4+2NO= 3N2+4H2O。故答案为：2N2H4+2NO= 3N2+4H2O；(2)拆开2 mol H-H 键、1 mol O=O 键共吸收436kJ×2+496 kJ=1368kJ的热量，形成4mol O- H(g)键共放出463 kJ×4=1852kJ，则O2与H2反应生成2 mol H2O(g)所释放的热量为1852kJ-1368kJ=484kJ。故答案为：484。
【分析】化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算。
23．【答案】（1）4H++ 2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O；Cu-2e-=Cu2+；升高
（2）铝；4Al－12e－=4Al3＋；3O2＋6H2O＋12e－=12OH－
（3）O2＋2CO2＋4e－=2CO；2CO＋O2=2CO2
【解析】【解答】（1）铁和铜做两极，浓硝酸做电解质溶液。由于铁在浓硝酸中会发生钝化，所以铜是负极，铁是正极。在负极，铜失去电子变成铜离子，在正极，溶液中的硝酸根离子得电子生成二氧化氮。由于正极反应消耗氢离子，所以溶液的pH升高，故答案为：4H++2NO3—+2e-=2NO2↑+2H2O， Cu-2e-=Cu2+，升高；（2）铝-空气-海水电池中，铝被空气中的氧气不断氧化而产生电流，所以铝做负极。在负极，铝失去电子变成铝离子，电池正极是氧气得电子。故答案为：铝，4Al－12e－=4Al3＋，3O2＋6H2O＋12e－=12OH－；（3）一氧化碳是负极燃气，空气和二氧化碳的混合气是正极助燃气，电池的总反应就是一氧化碳燃烧的反应，即2CO+O2=2CO2，用总反应式减去负极反应式，即可得正极反应式。故答案为：O2＋2CO2＋4e－=2CO， 2CO＋O2=2CO2。
【分析】浓硝酸会使金属铁、铝钝化，所以如果铁或铝和另一个不如它活泼的金属作两极，浓硝酸作电解质溶液时，铁或铝都作正极。在燃料电池中，通常都是通燃料气的一极作负极，助燃气（通常是氧气或空气）作正极。铝-空气-海水电池也可看做燃料电池，铝作负极，通空气的一极是正极。熔融碳酸盐电池中，配平电极反应式时，需要用CO32-使电荷守恒，而不能用H+或OH-。
24．【答案】（1）热；化学
（2）三；ⅥA
（3）B
（4）3；2；2；1；SO2
（5）化学电池
【解析】【解答】（1）由图示转化可知，太阳能转化为热能，热能转化为化学能；
（2）硫原子的原子核外有三个电子层，因此硫元素位于周期表的第三周期；其最外层电子数为6，因此位于周期表的第ⅥA族；
（3）A、由酸性比较非金属性强弱时，应用最高价氧化物对应水化物的酸性，S的最高价氧化物对应水化物为H2SO4，不能用H2SO3，A不符合题意；
B、CS2中S显负价，说明S得电子的能力强，因此说明硫的非金属性比碳强，B符合题意；
C、单质的硬度大小，无法确定其非金属性强弱，C不符合题意；
故答案为：B
（4）在该反应中，SO2中硫元素由+4价变为+6价，失去两个电子，由+4价变为0价，得到4个电子，根据得失电子守恒可得，H2SO4和S的系数为2和1；根据原子个数守恒可得，SO2的系数为3、H2O的系数为2；故可得该反应配平后的系数为3、2、2、1；该反应中，SO2发生得电子的还原反应，生成S，因此SO2为氧化剂；
（5）不经过热能转化过程，直接获得电能，是利用化学能转化为电能，化学上实现这一直接能量转化的装置称为化学电池；
【分析】（1）根据图示确定能量转化；
（2）根据硫原子的原子结构确定其在周期表中的位置；
（3）根据元素周期表中非金属的强弱规律比较；
（4）根据得失电子守恒和原子守恒进行配平；根据物质中元素价态的变化确定氧化剂；
（5）根据能量转化确定装置名称；
25．【答案】（1）4.18×103
（2）100.00mL 0.200mol/L CuSO4的物质的量为0.02mol，1.68g Fe粉的物质的量为0.03mol，铁粉过量，则0.02mol铁粉与0.02molCuSO4完全反应释放4.18×103 J的热量，故Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的 H= kJ/mol=-209 kJ/mol。
【解析】【解答】（1）根据表中数据，三次溶液的温度变化分别为9.9℃、10.1℃、8.6℃，第三次数据偏差较大，舍去不用，前两次温度的平均值为10.0℃，Q=c×m× t=4.18J/(g ℃)×100.00mL×1g/mL×10.0℃=4.18×103 J；
【分析】（1）第三次温差实验误差较大，舍去，计算前两次实验的平均值，利用热量公式计算反应放出的热量；
（2）1.68g铁粉的物质的量为0.03mol，CuSO4的物质的量为0.02mol，即铁过量，CuSO4完全反应，根据热化学方程式的意义，进一步计算出反应的△H。