2022-2023学年福建省福州重点中学高一（下）期中化学试卷
一、单选题（本大题共16小题，共48.0分）
1. 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A. 铝片与稀盐酸反应 B. 与的反应
C. 灼热的碳与的反应 D. 甲烷在氧气中的燃烧反应
2. 下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( )
A. B. C. D.
3. 白磷与氧气可发生如下反应：。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：、、、，根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 下列各组热化学方程式中，化学反应的前者大于后者的是( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
5. 反应在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能使反应速率加快的是 ( )
增加铁的量
将容器的体积缩小一半
保持体积不变，充入使体系压强增大
保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大
A. B. C. D.
6. 反应在体积和温度不变的密闭容器中进行。下列事实中，不能作为反应达到化学平衡状态的标志的是( )
A. 反应器内氧气的浓度不再随着时间的改变而变化
B. 反应器内气体的压强不随着时间的变化而变化
C. 反应器内气体的密度不随着时间的变化而变化
D. 反应器内氧气的浓度和一氧化碳的浓度相等
7. 氢能的低成本、低温、高效率制取一直是亟待解决的关键难题。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 ( )
A. 为放热反应 B. 状态中物质状态最稳定
C. 过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均需要吸收能量 D. 该反应类型为置换反应
8. 对于反应，若反应速率分别是、、、单位：。下列反应速率的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 把和混合装入容积为的密闭容器里，发生如下反应：，经反应达平衡，在此内的平均反应速率为，同时生成，下列叙述中错误的是( )
A.
B. 达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为：
C. 达到平衡状态时的转化率为
D. 内的反应速率
10. 将少量的、两份锌粉装入试管中，分别加入足量的等浓度、等体积的稀硫酸中，同时向装的试管中加入少量溶液。如下图表示产生氢气的体积与时间的关系，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 向溶液中通入气体，未见沉淀生成，若再通入某气体，则产生沉淀，该气体不可能是( )
A. B. C. D.
12. 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
A. B. C. D.
13. A、、都是金属，中混有时，先腐蚀；与组成原电池时，为电池的正极，则、、三种金属的活动性顺序为( )
A. B. C. D.
14. 部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 可经催化氧化生成
B. 、均为大气污染气体，在空气中可稳定存在
C. 与的浓溶液常温下反应可生成
D. 的浓溶液保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处
15. 电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理示意图如图。下列说法不正确的是( )
A. 在电极上发生还原反应
B. 溶液中向电极移动
C. 电子流向：由负极经外电路流入正极，再通过内电路流回负极
D. 负极的电极反应式为
16. 将铜投入到一定浓度的硝酸中，恰好完全反应，产生标准状况下的和混合气体共则下列叙述不正确的是( )
A. 失去了电子 B. 原硝酸浓度
C. 和物质的量之比为： D. 体现酸性的硝酸为
二、实验题（本大题共2小题，共22.0分）
17. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量 室温下溶液颜色褪至无色所需时间
溶液 溶液
稀硫酸
请回答：
根据上表中的实验数据，可以得到的结论是______．
利用实验中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率为：______．
该小组同学根据经验绘制了 随时间变化趋势的示意图，如图所示．但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中 随时间变化的趋势应如图所示．该小组同学根据图所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究．
该小组同学提出的假设是______．
请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白．
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间
溶液 溶液
稀硫酸
______
若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是______。
18. Ⅰ某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质：
装置中发生反应的化学方程式为 ______ 。
装置中的干燥剂是 ______ 填名称。
实验进行一段时间后，挤压装置中的胶头滴管，滴入滴浓盐酸，可观察到的现象是 ______ 。
为防止过量氨气外逸，需要在上述装置的末端增加一个尾气吸收装置，应选用的装置是 ______ 填“”、“”、“”或“”。
Ⅱ探究氨气与氧化铜的反应，验证氨气的性质及部分反应产物。
无水硫酸铜的作用是检验生成的水；有同学认为需要在无水硫酸铜的后面再接一个装有固体的球形干燥管，这样做的目的是 ______ 。
实验中观察到中粉末变红，中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为 ______ 。
三、简答题（本大题共3小题，共30.0分）
19. 磷元素有多种性质不同的单质，红磷结构复杂用“”表示和白磷是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。在常温常压隔绝空气条件下，白磷完全转化为红磷，大约放出的热量，根据以上事实回答下列问题：
白磷与红磷中更稳定的是 ______ 填“红磷”或“白磷”，下同；等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是 ______ 。
反应：。从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化，化学键的键能如下表所示：
化学键
键能
则生成可以放出热量 ______ 。
如图所示，在锥形瓶内放置装有水的小试管，若中发生的反应能使中端液面高于端，则说明中发生的反应是 ______ 填“吸热反应”或“放热反应”。
可在中燃烧生成和水蒸气，已知：肼完全反应放出热量为，则肼在氧气中燃烧的热化学方程式是 ______ 。
20. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重要贡献。
生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，下列有关电池的叙述正确的是 ______ 填字母。
A.锌锰电池工作一段时间后碳棒会变细
B.氢氧燃料电池可将化学能直接转变为电能
C.铅蓄电池负极是，正极是
氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都可表示为：。
酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其正极的电极反应式为 ______ 。
工作一段时间后，电解质溶液的将 ______ 填“变大”、“变小”或“不变”。
将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示、为多孔碳棒，电池总反应为：。
实验测得电子定向移向电极，则 ______ 填“”或“”电极入口通甲烷，其电极反应式为 ______ 。
某同学欲把反应设计成原电池，请写出负极的电极反应式： ______ 。
21. 氮是大气中含量最多的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答：
下列变化属于“氮的固定”的是 ______ 填字母。
植物从土壤中吸收氮肥
硝酸和氨气反应生成氮肥
将空气中的氮气转变为氮的化合物
大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
汽车尾气中的、在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出被还原的化学方程式： ______ 。
工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为：，写出该反应的化学方程式： ______ 。
与按物质的量之比为：被足量溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是 ______ 。
足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和、、的混合气体，这些气体与标准状况混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀，则消耗溶液的体积是 ______ 。
A.
B.
C.
D.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：锌与稀盐酸的反应为放热反应，该反应中、元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A错误；
B.与的反应的反应是吸热反应，但反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故B错误；
C.灼热的与的反应为吸热反应，且该反应中元素的化合价发生变化，则属于氧化还原反应，故C正确；
D.甲烷在氧气中的燃烧反应是放热反应，故D错误；
故选：。
常见的吸热反应有：与反应、大多数分解反应、有碳参加的氧化还原反应等；在化学反应中有元素化合价变化的反应属于氧化还原反应。
本题考查了氧化还原反应和吸热反应，为高考常见题型，注意把握反应中的变化及能量变化为解答的关键，侧重学生归纳整合能力的考查，题目难度不大。
2.【答案】
【解析】解：，元素由到价，但是氮气无法一步生成二氧化氮，故错误；
，元素由到价，故错误；
，元素由到价，但是可以自身歧化反应完成，故错误；
，元素由到价，故正确；
，元素由到，故错误，
故选：。
必须加入氧化剂且一步反应能完成，说明选项中给予物质作还原剂，在反应中失电子化合价升高，据此分析解答。
本题考查氧化还原反应，为高考常见题型，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应基本概念及转移电子的考查，题目难度不大。
3.【答案】
【解析】解：反应的反应热，
故选：。
反应物总键能生成物总键能。
本题考查反应热与焓变，为高频考点，掌握焓变与键能的关系是解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
4.【答案】
【解析】解：、；都为放热反应，，前者完全反应，放出的热量多，则，故A错误；
B、固体硫转化为气体需要吸收热量，即气态硫完全燃烧放出的热量高，则，故B正确；
C、可燃物的量越多燃烧放出的热量越多，所以，故C错误；
D、；，后者为吸热反应，吸热反应，前者为放热反应，放热反应，则，故D错误；
故选：。
放热反应中物质发生化学反应时，气体比固体能量高，反应越完全，放出的热量越多，吸热反应，放热反应。
本题考查反应热的大小比较，题目难度中等，本题注意从物质反应的程度以及物质的聚集状态的角度比较反应热的大小，本题中含有能正确判断反应的吸放热。
5.【答案】
【解析】解：为固体，增加铁的量，反应速率不变，故错误；
将容器的体积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大，故正确；
保持体积不变，充入使体系压强增大，气体反应物和气体生成物浓度不变，反应速率不变，故错误；
保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大，反应物浓度增大，反应速率增大，故正确；
故选：。
对于反应，增大压强、增大反应物浓度、升高温度以及增大固体的表面积都可加快反应速率。
本题考查化学反应速率，为高频考点，侧重于学生的分析能力和基本理论、概念的综合理解和运用的考查，易错点为，注意压强与浓度的关系。
6.【答案】
【解析】解：反应器内氧气的浓度不再随着时间的改变而变化时，正逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，故A正确；
B.反应器内气体的压强不随着时间的变化而变化时，混合气体的总物质的量不变，正逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，故B正确；
C.容器容积不变，反应器内气体的密度不随着时间的变化而变化时，混合气体的总质量不变，正逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，故C正确；
D.反应器内氧气的浓度和一氧化碳的浓度相等，无法判断正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故D错误；
故选：。
化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分浓度和百分含量保持不变。
本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握平衡状态的判定方法是解题的关键。
7.【答案】
【解析】解：从反应历程和能量关系图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，故A正确；
B.物质所具有能量越低越稳定，状态能量最高，最不稳定，故B错误；
C.过程和Ⅱ是从低能量状态到高能量状态，需要吸收能量，过程Ⅲ是从高能量状态到低能量状态，放出能量，故C错误；
D.置换反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的反应物没有单质，不属于置换反应，故D错误；
故选：。
A.反应物的总能量高于生成物的总能量的反应是放热反应；
B.物质所具有的能量越低越稳定；
C.从低能量状态到高能量状态，需要吸收能量，从高能量状态到低能量状态，需要放出能量；
D.置换反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
本题主要考查化学反应中的能量变化，包括对吸热反应与放热反应、置换反应等知识的考查，为高频考点，题目难度不大。
8.【答案】
【解析】解：化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以：：，所以，故A错误；
B.化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以：：，所以，故B正确；
C.化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以：：，所以，故C错误；
D.化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以：：，所以，故D错误；
故选：。
同一化学反应中，化学反应速率之比等于化学计量数之比，即：：：：：：，据此分析计算。
本题考查化学反应速率的计算，比较基础，明确同一化学反应中，用不同的物质来表示化学反应速率，数值不同，但意义相同，且化学反应速率之比等于化学计量数之比。
9.【答案】
【解析】解：根据三段式解题法，求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量。
平衡时，生成的的物质的量为 ，
，
开始：
变化：
平衡：
，
A.反应速率之比等于化学计量数之比，则，，故A正确；
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比：：，故B正确；
C.平衡时的转化率为，故C错误；
D.，故D正确；
故选：。
根据三段式解题法，求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量．
平衡时，生成的的物质的量为 ，
，
开始：
变化：
平衡：
，
根据相关计算公式计算相关物理量。
本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，注意根据三段式法计算平衡时各物质的物质的量是解答该题的关键．
10.【答案】
【解析】解：在中加入加入少量溶液，锌置换出铜可形成铜锌原电池，反应速率增大，由于锌少量，则硫酸过量，生成的氢气不相等，中氢气的量少，则只有符合。
故选：。
在中加入加入少量溶液，锌置换出铜可形成铜锌原电池，由于锌少量，生成的氢气不相等，以此解答该题。
本题考查化学反应速率的影响因素，为高考高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意原电池反应的特点以及锌粉过量的信息，难度不大。
11.【答案】
【解析】解：氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子，与钡离子结合生成硫酸钡沉淀，故A错误；
B. 通入水生成硝酸，硝酸能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子，与钡离子生成硫酸钡沉淀，故能产生沉淀，故B错误；
C.二氧化碳、二氧化硫与氯化钡溶液都不反应，不会产生沉淀，故C正确；
D.氨气与二氧化硫反应生成亚硫酸根离子，与钡离子结合生成亚硫酸钡沉淀，故D错误；
故选：。
气体通入溶液中，未见白色沉淀，不发生反应，继续通入另一种气体立即产生沉淀，沉淀可能为硫酸钡或亚硫酸钡，也可能为，则气体具有氧化性或碱性等，以此来解答．
本题考查物质的性质，综合考查元素化合物知识，为高频考点，把握物质的性质、发生的氧化还原反应为解答的关键，注意二氧化硫的还原性、氧化性及酸性氧化物的性质，题目难度不大。
12.【答案】
【解析】解：氯化铵不稳定受热易分解，但是氨气与氯化氢遇冷又极易反应生成氯化铵固体，不能用于制备氨气，故错误；
向中滴加浓氨水，遇水生成，同时放出大量热量，有利于浓氨水中的氨气逸出，故正确；
固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，故错误；
浓氨水易挥发，加热能够促进氨气的逸出，可以用来制备氨气，故正确；
故选：。
本题考查了氨气的实验室制备方法，掌握氨气的制备原理和化学性质是解答的关键，题目难度不大．
13.【答案】
【解析】解：
中混有时，先腐蚀，说明比活泼；与组成原电池时，为电池的正极，为负极，比活泼；则活泼性；
故选：。
一般来说，在两种不同金属形成的原电池中，较活泼的金属易失电子而作负极，较不活泼的金属作正极，所以作原电池负极的金属易被腐蚀，作原电池正极的金属被保护，以此解答该题。
本题以金属活动性顺序为载体考查了原电池原理，明确原电池的正负极金属材料与金属活动性强弱的关系是解本题关键，难度不大。
14.【答案】
【解析】解：可以催化氧化生成：，故A正确；
B.和均为大气污染物，能引起酸雨以及光化学烟雾等，能和空气中的氧气在常温下反应生成而不能在空气中稳定存在，故B错误；
C.铜与浓硝酸在常温下即可反应生成：浓，故C正确；
D.浓硝酸不稳定，光照或受热易分解为、和水，所以浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处，故D正确；
故选：。
部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示，为价的氢化物，则为，为价的氧化物，则为，为价的氧化物，则为，为价的酸，则为，以此来解答。
本题考查氮及其化合物的性质，侧重考查分析判断及知识综合应用能力，正确判断图中各物质、明确物质之间转化关系及元素化合物性质是解本题关键，会正确书写相应的方程式，题目难度不大。
15.【答案】
【解析】解：氧气在极发生还原反应，则极为正极，极为负极，故A正确；
B.因为极为负极，则溶液中的阴离子向负极移动，故B正确；
C.原电池中电子从负极经过导线到正极，电子不能进入电解质溶液中，故C错误；
D.负极是氨气发生氧化反应变成氮气，且向极移动参与反应，故电极反应式为，故D正确；
故选：。
电极通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则为正极，氧气得电子被还原，结合电极方程式解答该题。
本题考查了原电池原理，根据、元素化合价变化判断正负极，再结合反应物、生成物及得失电子书写电极反应式，注意书写电极反应式时要结合电解质特点，为易错点。
16.【答案】
【解析】解：，完全反应生成，根据关系式计算失去电子的物质的量，故A正确；
B.完全反应后生成，同时生成、，；根据原子守恒得，，故B正确；
C.根据知，，设，则，结合转移电子守恒得，，，则、的物质的量之比为：，故C正确；
D.体现酸性的硝酸为生成的硝酸，则和体现酸性的硝酸的关系式为，则体现酸性的，故D错误；
故选：。
A.，完全反应生成，根据关系式计算失去电子的物质的量；
B.完全反应后生成，同时生成、，；根据原子守恒得，；
C.根据知，，设，则，结合转移电子守恒得，；
D.体现酸性的硝酸为生成的硝酸，则和体现酸性的硝酸的关系式为。
本题考查化学方程式的有关计算，侧重考查分析、判断及计算能力，明确各个物理量的关系式是解本题关键，注意守恒理论的灵活运用，题目难度不大。
17.【答案】其他条件相同时，增大浓度或反应物浓度，反应速率增大
生成物中的为该反应的催化剂或对该反应有催化作用； ； 与实验比较，溶液褪色所需时间短或所用时间小于
【解析】
【分析】
本题主要结合实验考查了影响化学反应速率的因素，题目难度中等，注意掌握浓度、催化剂对化学反应速率的影响，解题关键是对比分析图表中的数据找出相同点和不同点，然后得出合理结论。
【解答】
从表中数据可知改变的条件是浓度；其他条件相同时，增大浓度或反应物浓度，反应速率增大，
故答案为：其他条件相同时，增大浓度或反应物浓度，反应速率增大；
草酸的物质的量为：，高锰酸钾的物质的量为：，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：：：，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：，
这段时间内平均反应速率 ，
故答案为： ；
由图可知反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的为该反应的催化剂或对该反应有催化作用，
故答案为：生成物中的为该反应的催化剂或对该反应有催化作用；
与实验作对比实验，则加入的硫酸锰的量不同，其它条件必须相同，所以加入的少量固体为，
故答案为：；
若该小组同学提出的假设成立，则反应速率加快，溶液褪色的时间小于，从而说明是催化剂，
故答案为：与实验比较，溶液褪色所需时间短或所用时间小于。
18.【答案】 碱石灰 产生白烟 、 防止空气中的水分进入盛装无水硫酸铜的干燥管干扰实验
【解析】解：装置中发生反应的化学方程式为：，
故答案为：；
装置中的干燥剂是碱石灰，
故答案为：碱石灰；
实验进行一段时间后，挤压装置中的胶头滴管，滴入滴浓盐酸，可观察到的现象是产生白烟，反应的化学方程式为：，
故答案为：产生白烟；
为防止过量氨气外逸，可以选用、装置，进行尾气吸收，可以防止倒吸，反应为：，
故答案为：、；
空气中的水也可以进入盛装无水硫酸铜的干燥管，使无水硫酸铜变蓝，故应在盛装无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有固体的球形干燥管，防止空气中的水分进入装置干扰实验，
故答案为：防止空气中的水分进入盛装无水硫酸铜的干燥管干扰实验；
观察到中粉末变红证明生成铜，中无水硫酸铜变蓝，说明生成水，并收集到一种单质气体，依据氧化还原反应分析，氧化铜氧化氨气为氮气，氧化铜被氨气还原为铜，反应的化学方程式为：，
故答案为：。
实验室利用与加热反应生成、、；
氨气是碱性气体，必须用碱石灰干燥；
氨气可以与氯化氢反应生成氯化铵颗粒；
氨气极易溶于水，进行尾气吸收时需要防止倒吸，与反应生成；
空气中的水也可以进入盛装无水硫酸铜的干燥管，使无水硫酸铜变蓝；
观察到中粉末变红证明生成铜，中无水硫酸铜变蓝，说明生成水，并收集到一种单质气体，依据氧化还原反应分析，氧化铜氧化氨气为氮气，氧化铜被氨气还原为铜，据此分析。
本题主要考查氨气的制取以及性质实验，同时考查学生的基本实验操作的能力，分析能力，属于基本知识的考查，题目难度中等。
19.【答案】红磷 白磷 吸热反应
【解析】解：在常温常压隔绝空气条件下，白磷完全转化为红磷，大约放出的热量，说明等量的白磷能量高于红磷，能量越低越稳定，则白磷与红磷中更稳定的是红磷，等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是白磷，
故答案为：红磷；白磷；
反应物键能总和生成物键能总和，则生成可以放出热量，
故答案为：；
中发生的反应为吸热反应，使中温度降低，压强减小，中端液面高于端，
故答案为：吸热反应；
肼完全反应放出热量为，可知液态肼在上述反应中放热为，由状态及焓变可知反应的热化学方程式为，
故答案为：。
能量越低越稳定；
反应物键能总和生成物键能总和；
中发生的反应使中温度降低，压强减小，中端液面高于端；
肼完全反应放出热量为，可知液态肼在上述反应中放热为。
本题考查反应热与焓变，为高频考点，掌握能量越低越稳定、热化学方程式的书写规则是解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
20.【答案】 变大
【解析】解：锌锰电池中，石墨作正极，工作一段时间不会变细，故A错误；
B.氢氧燃料电池中，可将化学能直接转变为电能，故B正确；
C.铅蓄电池中，失电子作负极，得电子作正极，故C错误；
故答案为：；
酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，氧气通入极为正极，电极反应式为，
故答案为：；
反应生成水，工作一段时间后，酸浓度降低，电解质溶液的将增大，
故答案为：变大；
电子定向移向电极，故A极为正极，极为负极，通入甲烷，电极反应式为，
故答案为：；；
元素价态升高失电子，故F作负极，电极反应式为，
故答案为：。
锌锰电池中碳棒作正极；
B.燃料电池可将化学能转变为电能；
C.铅蓄电池负极是，正极是；
酸式氢氧燃料电池中，氢气通入极为负极，电极反应式为，氧气通入极为正极，电极反应式为；
甲烷燃料电池中，甲烷通入极为负极，氧气通入极为正极；
把反应设计成原电池，元素价态升高失电子，故F作负极。
本题考查原电池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。
21.【答案】
【解析】解：植物从土壤中吸收氮肥是化合物转化，不是氮的固定，故错误；
硝酸和氨气反应生成氮肥，是化合物反应，不是氮的固定，故错误；
将空气中的氮气转变为氮的化合物，是游离态氮元素变化为化合态，为氮的固定，故正确；
大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质，是混合物的转化，不是氮的固定，故错误；
故答案为：；
与反应生成参与大气循环的无毒气体，即反应生成、，反应方程式为：，
故答案为：；
由分析可知，与烧碱溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，由得失电子守恒和元素守恒，可得反应方程式为，
故答案为：；
由分析可知，与与溶液反应生成亚硝酸钠，由得失电子守恒和元素守恒，可得反应方程式为，
故答案为：；
、、的混合气体，与标准状况混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，纵观整个过程，由电子转移守恒，可知提供电子等于氧气获得的电子，即提供电子为：，向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀，沉淀为，由电荷守恒可知，提供电子物质的量等于氢氧化铜中氢氧根的物质的量，故，故消耗氢氧化钠溶液体积，
故答案为：。
氮的固定是指：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，游离态是指氮气单质；
与反应生成参与大气循环的无毒气体，即反应生成、；
与烧碱溶液反应时发生歧化反应，生成硝酸钠和亚硝酸钠；
与按物质的量之比为：被足量溶液完全吸收后只得到一种钠盐，由得失电子守恒可知，钠盐中氮元素为价，即亚硝酸钠；
足量与一定浓硝酸反应生成硝酸铜与、、的混合气体，硝酸没有剩余，混合气体与氧气混合通入水中又生成硝酸，纵观整个过程，失去的电子等于氧气获得的电子，向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀，沉淀为，由电荷守恒可知，提供电子物质的量等于氢氧化铜中氢氧根的物质的量，计算，进而计算消耗氢氧化钠溶液体积。
本题依据氮的化合物的转化为情境考查了氧化还原反应的概念及有关计算，抓住氧化还原反应得失电子守恒是解题关键，题目难度中等，掌握相关基础知识是解题的关键。
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