第六章6.1 化学反应与能量变化 优选提升题（含解析）化学人教版（2019）必修第二册

6.1 化学反应与能量变化 优选提升题
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．某反应使用催化剂后，其反应过程中的能量变化如图，下列说法错误的是（　　）
A．总反应为放热反应 B．使用催化剂后，活化能不变
C．反应①是吸热反应 D．△H=△H1+△H2
2．如图是锌-铜原电池的示意图，下列说法错误的是（　　）
A．作原电池的负极
B．电极上有气泡冒出
C．溶液中的向电极方向移动
D．每生成就有电子从经导线流向再经溶液流回
3．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
4．下列反应不可用于设计原电池的是（　　）
A．H2+Cl2 =2HCl B．NaOH+HCl = NaCl+H2O
C．Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ D．4Al+3O2+6H2O = 4Al(OH)3
5．下列说法中正确的是（　　）
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．煤、石油、天然气均为化石能源，是非再生能源
C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH<0
D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
6．将铜纳米颗粒和银纳米颗粒相隔一定距离固定在石墨片上，然后浸在AgNO3溶液中，可构成一种纳米型原电池。该电池负极发生的反应为（　　）
A．Ag+ + e- =Ag B．Cu - 2e- = Cu2+
C．Cu2+ + 2e- = Cu D．2H+ + 2e- = H2↑
7．电子计算机所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，下列判断错误的是 （　　）
A．锌为正极，Ag2O为负极
B．锌为负极，Ag2O为正极
C．原电池工作时，负极区溶液pH减小
D．原电池工作时，正极区溶液pH增大
8．Li-SO2Cl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为Li和C，申解液是LiAlCl4-SO2Cl2，总反应为：2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑，其工作示意图如图所示。下列叙述中正确的是（　　）
A．电池工作时负极材料是Li，发生还原反应
B．电池工作肘，电子流向：锂电极→负载→碳棒→电解液→锂电极
C．外电路流过0.2mol电子，生成2.24L气体
D．电池必须在无水、无氧的条件下进行工作
9．化学电源在日常生活中有广泛应用。下列说法正确的是（　　）
A．图I所示装置工作时，电子由锌片经浸有稀硫酸的滤纸流向铜片
B．图II干电池为一次电池，工作时做还原剂
C．图III铅蓄电池是二次电池，工作时负极反应为
D．图IV氢氧燃料电池中正极反应为
10．贮备电池具有下列特点：日常将电池的一种组成部分（如电解质溶液）与其他部分隔离备用；使用时电池可迅速被激活并提供足量电能。贮备电池主要用于应急救援和武器系统等。电池是一种可被海水激活的贮备电池，下列叙述错误的是（　　）
A．负极反应为
B．正极反应为
C．电池放电时由正极向负极迁移
D．负极可能发生副反应：
11．下列四个常用电化学装置的叙述错误的是 （　　）
图I水果电池 图II干电池 图III铅蓄电池 图IV氢氧燃料电池
A．图I所示电池中，电子从锌片流出
B．图II所示干电池中锌作负极
C．图III所示电池为二次电池，放电时正极的电极反应式为Pb-2e-＋=PbSO4
D．图IV所示电池中正极反应为：
12．某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是（）
A．该反应的总反应为放热反应
B．使用催化剂，不可以改变反应进行的方向
C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应
D．△H2═△H1+△H
13．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。以该燃料电池为电源电解足量饱和CuCl2溶液的装置如图乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．甲中b电极为正极
B．理论上当燃料电池消耗0.15molO2时，乙中c电极增重19.2g
C．a电极的电极反应式为：N2H4-4e +4OH =N2+4H2O
D．燃料电池甲中OH 通过阴离子交换膜向a电极方向移动
14．下列反应过程中的能量变化与图一致的是（　　）
A．2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 B．C+CO2 2CO
C．CaCO3 CaO+CO2↑ D．C+H2O CO+H2
15．硼化钒(VB2)—空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示，该电池工作时发生反应4VB2＋11O2―→4B2O3＋2V2O5。下列说法正确的是(　　)
A．电极a为电池负极
B．图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过
C．电子由VB2极经KOH溶液流向电极a
D．VB2极发生的电极反应为2VB2＋22OH－－22e－=V2O5＋2B2O3＋11H2O
16．一种酸性“二甲醚（CH3OCH3）直接燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率好等优点，其电池原理如图所示。下列有关该电池的说法不正确的是（　　）
A．多孔碳a能增大气固接触面积，提高反应速率，该电极为负极
B．电极b上发生的反应为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+
C．H+由b电极向a电极迁移
D．二甲醚直接燃料电池能量密度( kW·h·kg－1)约为甲醇（CH3OH）直接燃料电池能量密度的1.4倍
17．传统接触法制取硫酸能耗大，污染严重。将燃料电池引入硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题，同时提供电能。以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如下所示。下列说法错误的是（　　）
A．b为正极，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
B．H+由a极通过质子交换膜向b极移动
C．该燃料电池的总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
D．若a电极消耗标况下2.24LSO2，理论上在c极上有6.4g铜析出
18．下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是（　　）
A．甲烷在空气中燃烧的反应
B．灼热的木炭与CO2反应
C．锌粒和稀硫酸反应
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
19．Mg-空气电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．电池工作时电极b上会生成少量气体，该气体可能是O2
B．电池工作时，电子由电极b经外电路流向电极a
C．若采用阴离子交换膜，能防止负极区形成Mg(OH)2沉淀
D．电池工作时的主要反应为2Mg+O2 +2H2O=2Mg(OH)2
20．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见（　　）
A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B．该反应中，热能转化为产物内部的能量
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．反应的热化学方程式为：NH4HCO3＋HCl=NH4Cl＋CO2↑＋H2O　ΔH=＋Q kJ/mol
二、综合题
21．原电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。
（1）一种新型燃料电池，它以多孔铂板为两个电极插入稀硫酸中，然后分别向两极通入氢气和氧气而获得电能。通入氢气的电极反应式为　 　。
（2）电子工业上常利用FeCl3溶液腐蚀铜板制作印刷电路，若将该反应原理设计成原电池，请写出原电池的正极反应　 　。
（3）常温下，将除去表面氧化膜的铝片、铜片插入浓HNO3中组成原电池装置如图甲所示，测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图乙所示，反应过程中有红棕色气体产生。
t1s前，原电池的负极是铝片，正极的电极反应式为　 　，溶液中的H＋向　 　（填“正”或“负”）极移动。t1s后，外电路中电子流动方向发生改变，其原因是　 　。
22．
（1）化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化
①硝酸铵固体溶于水：②氢氧化钠溶液滴入醋酸；③食物因氧化而腐败；④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌；⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气，以上变化中属于吸热反应的是　 　（填犏号）。
（2）原电池装置能将化学能转化成电能。某化学小组的同学以30%KOH溶液为电解质溶液，设计氢氧燃料电池结构如图所示
电子从　 　极流出；溶液中，K+向　 　极移动，若反应过程中有0.5mo1电子发生转移，则消耗氢气在标准状况下的体积为　 　L该电池正极的电极反应式为　 　。
23．某学习小组用如图所示A、B装置分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高，B装置的电流计指针发生偏转。
（1）A装置的烧杯中发生反应的离子方程式为　 　。
（2）Cu板上的现象是　 　，发生的电极反应是　 　。
（3）从能量转化的角度看，A、B中反应物的总能量　 　 填“大于”“小于”或“等于” 生成物的总能量。
（4）该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_______ 填字母 。
A．原电池反应的过程中可能没有电子发生转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定不能参加反应
D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
24．原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。将锌片和铜片插入相同浓度的稀硫酸中，如图所示。按要求回答下列问题：
（1）下列说法正确的是　 　(填字母)。
a．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
b．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
c．甲、乙溶液中的pH均增大
d．若将稀硫酸换为硫酸铜溶液，则甲、乙中铜片的质量均增加
（2）甲、乙中构成原电池的正极电极反应式为　 　，原电池工作过程中，电流由　 　(填“铜片”或“锌片”)经导线流向　 　(填“铜片”或“锌片”)。溶液中的向　 　(填“正极”或“负极”)移动。
（3）原电池工作一段时间后，若溶液质量增加3.15g，则放出气体　 　mol。
（4）对甲、乙装置做如下变化后，可形成原电池的是　 　(填字母)。
a．甲中铜片换成锌片
b．乙中锌片和铜片相互倾斜至上端接触
c．甲中稀硫酸用乙醇代替
25． 2019 年诺贝尔化学奖授予对锂电池及锂离子电池研究做出贡献的三位科学家。
（1）最早的可充电锂电池用金属锂作负极。锂在元素周期表中的位置是　 　，属于活泼金属，使电池存在较大安全隐患。
（2）现在广泛使用的锂离子电池有多种类型。某可充电钴酸锂电池的工作原理如下图所示
① 该电池放电时，其中一极的电极反应式是 LixC6 – xe- = 6C + xLi+，则该极应为上图中的　 　（填“A”或“B”）
② 碳酸乙烯酯（EC）常用作电解液的溶剂，其结构为 ，熔点 35℃，可燃，可由二氧化碳和有机物 X 在一定条件下合成。X 与乙醛互为同分异构体，核磁共振氢谱显示只有一组峰。写出合成 EC 的化学方程式：　 　。
③ 从正极材料中回收钴和锂的流程如下：
写出酸浸过程中发生反应的化学方程式　 　。
拆解废旧电池前需进行放电处理，既可保证安全又有利于回收锂。有利于回收锂的原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A. 因为反应物的总能量比生成物总能量高，故总反应为放热反应，A不符合题意；
B. 加入催化剂，改变反应的活化能，B符合题意；
C. 因为①中反物的总能量比生成物总能量低，故反应①为吸热反应，C不符合题意；
D. 由图可知，反应①为吸热反应，反应热为△H1，反应②为放热反应，反应热为-△H2，根据盖斯定律，△H =△H1-（-△H2）=△H1+△H2，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据物质能量的相对大小确定反应的热效应；
B.催化剂可降低反应所需的活化能；
C.根据物质能量的相对大小确定反应的热效应；
D.结合盖斯定律计算反应热；
2．【答案】D
【解析】【解答】A、由分析可知，Zn做负极，A不符合题意。
B、H＋在Cu电极上发生得电子的还原反应，生成H2。因此可观察到Cu电极上有气泡冒出，B不符合题意。
C、在原电池中，阴离子移向负极。因此溶液中SO42－向Zn电极方向移动，C不符合题意。
D、2gH2的物质的量为1mol，转移2mol电子。电子由负极经导线流向正极，D符合题意。
故答案为：D
【分析】该Zn－Cu原电池中，金属活动性Zn＞Cu，因此Zn做负极，发生失电子的氧化反应，生成Zn2＋，其电极反应式为：Zn－2e－=Zn2＋。Cu做正极，H＋发生得电子的还原反应，生成H2，其电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑。据此结合选项分析。
3．【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。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．该反应中有单质参与，价态有变化，可用于设计原电池，A不符合题意；
B．该反应为中和反应，无价态变化，属于非氧化还原反应，不可用于设计原电池，B符合题意；
C．有单质锌参与反应，元素化合价明显发生了变化，属于氧化还原反应，可用于设计原电池，C不符合题意；
D．有单质铝参与反应，元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应，可用于设计原电池，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】构成原电池的必要条件为“发生自发进行的氧化还原反应”，因此可用于设计原电池的必须为氧化还原反应；非氧化还原反应无法设计原电池。据此结合选项所给反应进行分析。
5．【答案】B
【解析】【解答】A.在化学反应中，发生物质变化的同时一定发生能量变化，能量可以表现为热、光、电等，故A不选；
B.化石燃料是不可再生能源，故B选；
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0，故C不选；
D.在热化学方程式里，化学计量数表示物质的量，ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比，故D不选。
故答案为：B。
【分析】A.发生化学变化一定会伴随能量的变化；
B.化石能源不能再生；
C.吸热反应的焓变为正值；
D.焓变的大小与化学计量数有关。
6．【答案】B
【解析】【解答】组成该原电池的总反应为：Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag，Cu在负极发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：Cu－2e－=Cu2＋，B符合题意；
故答案为：B
【分析】组成该原电池的总反应为：Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag，根据总反应写出负极反应式，从而得出答案。
7．【答案】A
【解析】【解答】原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。所以根据电极反应式可知，锌是负极，失去电子。氧化银是正极得到电子，所以选项A不符合题意，B符合题意；根据电极反应式可知，负极周围溶液中OH－减小，正极周围溶液中OH－增大，则选项CD都是符合题意的，
故答案为： A。
【分析】 电池正负极的判断方法：1、由组成原电池的两极的电极材料判断.一般来说,通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,应以发生的电极反应来定.例如,Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极；将Mg-Al合金放入烧碱溶液中,由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极.另如Cu-Al放在浓硫酸中,Cu是负极。
2、根据电流方向或电子流动方向判断.电流流入的一极或电子流出的一极为负极；电子流动方向是由负极流向正极。
3、根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断.在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是正极,阴离子流向的极为负极。
4、根据原电池两极发生的变化来判断.某一电极不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,此电极为原电池的负极；若某一电极有气体产生,电极质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,此电极为原电池的正极.如：Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池,C极上有紫红色的固体物质,为原电池的正极。
5、在燃料电池中,两电极只是气体吸附载体,并不参与反应.可以通过总反应式和定义来判断,发生氧化反应的气体或物质所对应的电极为负极.如：氢氧燃料电池（以氢氧化钾为电解质）发生的总反应为：2H2+O2=2H2O,则氢气的一极为原电池的负极。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．电池工作时负极材料是Li，Li失电子，发生氧化反应，故A不符合题意；
B．电池工作肘，电子流向：锂电极→负载→碳棒，电子不在电解液中流动，故B不符合题意；
C．外电路流过0.2mol电子，生成0.1mol气体，但不一定是标准状态，故C不符合题意；
D．Li是活泼金属，易与水、氧气反应，电池必须在无水、无氧的条件下进行工作，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂，负极材料为Li（还原剂），发生氧化反应，电极反应式为Li-e－=Li＋，正极发生还原反应，SO2Cl2+2e－=2Cl－+SO2。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．根据原电池原理可知，Zn为负极，则电子由锌片经导线流向碳棒，A不符合题意；
B．根据原电池原理可知，MnO2为正极反应物，在反应中得电子作氧化剂，B不符合题意；
C．根据原电池原理可知，Pb作负极，失电子发生氧化反应生成PbSO4，其电极反应式为Pb-2e-+SO42 =PbSO4，C不符合题意；
D．根据原电池原理可知，氧气作正极，得电子发生还原反应，其电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.电子不经过电解质。
B.MnO2为正极反应物。
C.Pb作负极，失电子发生氧化反应生成PbSO4。
D.氧气作正极。
10．【答案】B
【解析】【解答】A、由分析可知，Mg失去电子作负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，故A不符合题意；
B、由分析可知，正极上AgCl得到电子，电极反应式为：AgCl+e-=Cl-+Ag，故B符合题意；
C、电池放电时为原电池，原电池中，阴离子向负极移动，则Cl-由正极向负极迁移，故C不符合题意；
D、镁是活泼金属，因此负极会发生副反应： ，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 电池反应方程式为：2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-，Mg失去电子作负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，正极上AgCl得到电子，电极反应式为：AgCl+e-=Cl-+Ag。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．锌的活动性比铜强，锌作负极，电子由负极流向正极，A不符合题意；
B．图II为锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极，B不符合题意；
C．图III为铅蓄电池，铅作负极，二氧化铅作正极，放电时正极反应式为PbO2+ +4H++2e-=PbSO4+2H2O，C符合题意；
D．图IV为氢氧燃料电池，氧气作正极得电子，电解质溶液呈酸性，正极电极反应式为： ，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．锌的活动性比铜强，锌作负极，电子由负极流向正极；
B．锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；
C．铅蓄电池，铅作负极，二氧化铅作正极；
D．氢氧燃料电池，氧气作正极得电子。
12．【答案】D
【解析】【解答】A.因为反应物的总能量比生成物总能量高，故总反应为放热反应，A不符合题意；
B.加入催化剂，改变反应的活化能，不能改变反应进行的方向，B不符合题意；
C.据图可知，因为①中反物的总能量比生成物总能量低，故反应①为吸热反应，②中反应物的总能量比生成物总能量高，故反应②为放热反应，C不符合题意；
D.由图所示，反应①为吸热反应， 反应②为放热反应，根据盖斯定律可知：反应①+反应②，A+B=E+F △H=△H2+△H1 ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，①为吸热，②为放热，催化剂可改变反应的途径、不改变反应的始终态，以此来解答。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．根据以上分析，甲中b电极称为正极，故A不符合题意；
B．乙为电解池，与a电极相连的d电极为阴极，铜离子得电子发生还原反应析出铜，根据转移电子数相等，当燃料电池消耗0.15molO2时，乙中d电极增重0.15×2×64=19.2g，故B符合题意；
C．根据分析可知甲为燃料电池，负极上燃料失电子发生氧化反应，则左侧a电极为负极，电极反应式为：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O，故C不符合题意；
D．原电池中阴离子移向负极，故OH 通过阴离子交换膜向a电极方向移动，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，则a电极为负极，b电极为正极，与a电极相连的c电极为阴极，d电极为阳极。
14．【答案】A
【解析】【解答】A、铝热反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，故A选项符合题意；
B、碳与二氧化碳反应生成一氧化碳属于吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，故B选项不符合题意；
C、碳酸钙分解生成吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，故C选项不符合题意；
D、碳和水蒸气反应属于吸热反应，生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量，故D选项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】题中图像表示该反应为放热反应，铝热反应是放热反应，注意生成水煤气的反应是吸热反应。
15．【答案】D
【解析】【解答】A.根据原电池反应和氧化还原反应原理知，电极a为正极，A错误；
B.题图中选择性透过膜只能让阴离子选择性透过，B错误；
C.电子由VB2极经负载流向电极a，C错误；
D.根据总反应和电子转移情况可知D正确。
【分析】原电池的负极失去电子，发生的是氧化反应，正极得到电子，发生的是还原反应；在电解液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
16．【答案】A
【解析】【解答】A.由分析可知，多孔碳a上发生还原反应，因此多孔碳a为正极，A符合题意；
B.由分析可知，电极b上发生的电极反应式为CH3OCH3－12e－＋3H2O=2CO2＋12H＋，B不符合题意；
C.在原电池中阳离子由负极流向正极，因此H+由b电极向a电极迁移，C不符合题意；
D.二甲醚提供1mol电子所需的质量为，而甲醇提供1mol电子所需的质量为，所以二甲醚直接燃料电池能量密度约为甲醇直接燃料电池能量密度的倍，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】该燃料电池中，电极b中CH3OCH3转化为CO2，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：CH3OCH3－12e－＋3H2O=2CO2＋12H＋；多孔碳a上发生得电子的还原反应，其电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。据此结合选项分析。
17．【答案】D
【解析】【解答】A. b为正极，看到质子交换膜确定酸性环境，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故不选A；
B.原电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故不选B；
C.由上面分析可知该燃料电池的总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，故不选C；
D.d极与电源负极相连，为阴极得电子，有铜析出，所以应该是若a电极消耗标况下2.24LSO2，理论上在d极上有6.4g铜析出
故答案为：D。
【分析】在原电池中，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生的是还原反应，所以在外电路中，电子的流向是从负极到正极。在电解液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
18．【答案】B
【解析】【解答】图像反应物总能量小于生成物总能量，是吸热反应。
A．甲烷在空气中燃烧属于放热反应，A不符合题意；
B．灼热的木炭与CO2反应生成CO，是氧化还原反应，吸热，B符合题意；
C．锌粒和稀硫酸是放热反应，C不符合题意；
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应没有化合价的变化，是非氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．甲烷在空气中燃烧属于放热反应；
B．灼热的木炭与CO2反应生成CO，是氧化还原反应，吸热；
C．锌粒和稀硫酸是放热反应；
D．没有化合价的变化，是非氧化还原反应。
19．【答案】C
【解析】【解答】A．原电池的正极，水电离出氢离子放电生成氢气，所以电池工作时电极b上会生成少量气体，该气体可能是H2，故A不符合题意；
B．电池工作时，电子由负极A经外电路流向正极b，故B不符合题意；
C、Mg易失电子作负极，通入空气的电极是正极，放电时OH-通过阴离子交换膜向负极A极移动和镁离子在负极区结合生成 Mg(OH)2，故C符合题意；
D．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+，正极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，镁离子和氢氧根离子反应生成Mg(OH)2，所以电池反应式为2Mg+O2+2H2O═2Mg(OH)2，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。
20．【答案】B
【解析】【解答】A.根据凝固，说明其反应为吸热，故A不符合题意；
B.反应吸热说明能转化为内部能量，故B符合题意；
C.反应物的能量低于生成物的能量，故C不符合题意；
D.反应的热化学方程式为 NH4HCO3＋(s)+HCl(l)=NH4Cl(l)＋CO2↑(g)＋H2O(l)　ΔH=＋Q kJ/mol；
故答案为：B
【分析】根据反应可知反应是吸热反应，生成物的能量高于反应物的能量，书写其热化学方程式为 NH4HCO3＋(s)+HCl(l)=NH4Cl(l)＋CO2↑(g)＋H2O(l)　ΔH=＋Q kJ/mol，结合选项判断。
21．【答案】（1）H2－2e－＝2H＋
（2）Fe3＋＋e－＝Fe2＋
（3）2H＋＋NO3－＋e－＝NO2↑＋H2O；正；Al在浓硝酸中钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应，此时Cu变成了负极
【解析】【解答】解：(1)酸性条件下，氢气在负极失电子失去氢离子，则负极的电极方程式：H2-2e-=2H+；故答案为：H2-2e-=2H+；(2)FeCl3溶液与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的化学方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，Cu失电子发生氧化反应作负极、不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，氯化铁在正极上发生还原反应，电极反应式为Fe3＋＋e－＝Fe2＋，故答案为：Fe3＋＋e－＝Fe2＋；(3)0-t1时，Al为负极，氧化得到氧化铝，Cu为正极，正极上硝酸根放电生成二氧化氮，正极电极反应式为：2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O，溶液中阳离子向正极移动，即溶液中的H+向正极移动；随着反应进行，Al在浓硝酸中钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应，此时Cu变成了负极，Al为正极，因此外电路中电子流动方向发生改变，故答案为：2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O；正；Al在浓硝酸中钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应，此时Cu变成了负极。
【分析】（1）关于原电池的题目，核心在于判断正负极，掌握正向正、负向负的电荷移动原理，结合核心产物与溶液环境，书写电极反应式，根据电极反应式进行计算；
（2）正极反应为还原反应， Fe3＋＋e－＝Fe2＋ ；
（3）结合总反应方程式及核心产物，综合溶液环境，利用电荷守恒原理，正极反应式 2H＋＋NO3－＋e－＝NO2↑＋H2O 。
22．【答案】（1）④⑤
（2）a；b；5.6；O2＋4e－＋2H2O=4OH－
【解析】【解答】（1）①硝酸铵固体溶于水，会吸收能量，是物理变化；②氢氧化钠溶液滴入醋酸，发生中和反应，会放出能量；③食物因氧化而腐败，会放出能量；④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌，会吸收能量；⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气，会吸收能量；故以上变化中属于吸热反应的是④⑤；
（2）如图所示为碱性电解质的氢氧燃料电池，氢气为电池负极，氧气为正极，电子从负极a极流出，溶液中，K+向正极b极移动，该反应的总反应为2H2＋O2=2H2O，故反应过程中有0.5mo1电子发生转移，则消耗氢气0.25mol，在标准状况下的体积为5.6L，该电池正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。
【分析】（1）①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH) ·8H O与氯化铵反应；④碳和水蒸气、C和CO 的反应等。
（2）在原电池中，电子从负极流出，经过外电路到达正极；溶液中的阳离子往正极移动，阴离子往负极移动。
23．【答案】（1）Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑
（2）有气泡产生；2H＋＋2e-=H2↑
（3）大于
（4）B；D
【解析】【解答】(1) A烧杯中锌与稀硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑；
(2)该装置为原电池，Zn板作负极，Cu板作正极，Cu板上有气泡产生，其电极反应为2H++2e-=H2↑；
(3) 从能量转化的角度来看，锌与稀硫酸的反应属于放热反应，故反应物的总能量大于生成物总能量；不同的是，A中是将化学能转变为热能，B中主要是将化学能转变为电能；
(4)A．原电池反应是一个氧化还原反应，一定有电子转移，A不正确；
B．根据原电池的构成条件，原电池装置需要2个电极，B正确；
C．根据题意，锌被逐渐溶解，参加了反应，即电极可以参加反应，C不正确；
D．根据原电池原理，氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生，从而产生电流，D正确；
故答案为：BD。
【分析】（1）锌和稀硫酸发生置换反应
（2）构成原电池，锌做负极，锌失去电子发生氧化反应，铜做正极，氢离子在铜极发生还原反应，产生氢气
（3）金属和酸的反应是放热反应
（4）设计原电池需要自发的氧化还原反应、电解质溶液、电极
24．【答案】（1）c
（2）；铜片；锌片；负极
（3）0.05
（4）b
【解析】【解答】左边形成锌铜硫酸原电池，而右边是锌和硫酸反应，不能形成原电池，锌片上冒气泡。
(1)a．根据图中得到甲为原电池，乙是化学反应，因此只有甲是化学能转变为电能的装置，故a不正确；b．甲中锌片失去电子，化合价升高，是原电池的负极，而乙不是原电池，不存在正负极，故b不正确；c．甲、乙溶液中氢离子得到电子变为氢气，因此溶液的pH均增大，故c正确；d．若将稀硫酸换为硫酸铜溶液，甲中铜片上是铜离子得到电子变为铜单质，而乙中铜片的质量不变，锌片上有析出的铜，故d不正确；故答案为：c。
(2)甲、乙中构成原电池的是甲，甲中锌为负极，铜为正极，正极上氢离子得到电子，则正极电极反应式为，原电池工作过程中，电流由正极即铜片经导线流向负极即锌片。根据原电池中离子“同性”相吸，则溶液中的向负极移动；故答案为：；铜片；锌片；负极。
(3)原电池工作一段时间后，锌变为锌离子，氢离子得到电子变为氢气，得到关系式为2mol e－～Zn～2H＋～H2即溶液中质量增加(65g 2g)=63g，产生1mol氢气，若溶液质量增加3.15g，则放出氢气物质的量为；故答案为：0.05。
(4)a．甲中铜片换成锌片，则两个电极都相同，则不能形成原电池，故a不正确；b．乙中锌片和铜片相互倾斜至上端接触，这两者接触，就形成了原电池，故b正确；c．乙醇不是电解质，因此甲中稀硫酸不能用乙醇代替，故c不正确；故答案为：b。
【分析】（1）甲构成原电池，锌做负极，质量减小，铜做正极，有气泡产生，乙没有构成原电池，锌与稀硫酸反应，铜不反应，两个都相当于锌与稀硫酸反应，pH均增大
（2）电子移动方向为：负极到正极，溶液阴阳离子移动口诀为：阳正阴负
（3）根据总反应， Zn+2H+=Zn2+ +H2↑ ，根据溶液质量的变化量，利用差量法，计算氢气的量
（4）构成原电池条件：1 有两个活泼性不同的电极，2、将电极插入电解质溶液中，3、两电极闭合回路，4、能自发的进行氧化还原反应
25．【答案】（1）第二周期 ⅠA族
（2）A； +CO2；2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑；放电处理后，负极锂放电后，在正极上生成钴酸锂，酸浸后生成的钴盐和锂盐易于分离
【解析】【解答】（1）Li的原子核外有两个电子层，位于元素周期表第二周期，其最外层电子数为1，位于第ⅠA族；
（2）①钙电极发生失电子的氧化反应，生成Li+，由图示装置可知，Li+由电极A向电极B移动，因此电极A为负极，电极B为正极，因此该电极反应式为A电极的电极反应；
②X与乙醛互为同分异构体，核磁共振氢谱显示只有一组峰，因此X的结构简式为，与CO2反应生成，该反应的化学方程式为： +CO2；
③酸浸过程中，LiCoO2与H2SO4、H2O2反应生成Li2SO4和CoSO4，根据化合价变化可得，生成物中含有O2，该反应的化学方程式为：2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑；
放电处理后，负极锂放电后，在正极上生成钴酸锂，酸浸后生成的钴盐和锂盐易于分离；
【分析】（1）根据Li的原子结构确定其在周期表中的位置；
（2）①根据电极反应式和Li+的移动方向进行分析；
②X的核磁共振氢谱只有一组峰，则只含一种化学环境的氢原子，据此确定X的结构简式，从而写出反应的化学方程式；
③根据流程中的反应物和生成物确定反应的化学方程式；
根据放电后的产物进行分析；