第一章：化学反应与能量转化 同步习题
一、单选题
1．为探究海水对钢铁的腐蚀，某兴趣小组设计了如下五种装置，铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为
A．①⑤④③② B．③①②④⑤
C．④③①⑤② D．④⑤②①③
2．已知汽车尾气处理反应能量过程如下图，下列说法正确的是
A．该反应为放热反应 B．该反应为吸热反应
C．形成N≡N化学键需要吸收热量 D．反应物的总能量小于生成物的总能量
3．如图装置，常温下，溶液足量，体积均为100 mL且电解前后溶液的体积变化忽略不计，Ⅰ中溶液为KCl溶液、Ⅱ中溶液为NaNO3溶液、Ⅲ中溶液为CuSO4溶液，当电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu时，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为
A．12、7、2 B．1、7、13 C．13、7、1 D．7、13、1
4．根据如图所示示意图，下列说法不正确的是
A．反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，能量减少(b-a)kJ/mol
B．该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C．1molC(s)和1molH2O(g)反应生成1 molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量为131.3kJ
D．1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为a kJ
5．如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1>E2，则下列反应符合该示意图的是
A．NaOH溶液与稀盐酸的反应 B．锌与稀盐酸的反应
C．Ba(OH)2·8H2O与氯化铵固体的反应 D．一氧化碳在空气中的燃烧反应
6．已知氢气和碳燃烧的热化学方程式为：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-akJ mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH2=-bkJ mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3=-ckJ mol-1
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH4=-dkJ mol-1
下列说法正确的是（ ）
A．氢气的摩尔燃烧焓为-bkJ mol-1 B．碳的摩尔燃烧焓为-ckJ mol-1
C．一氧化碳的摩尔燃烧焓为(d-c)kJ mol-1 D．a>b
7．科学家利用如图装置将转化为CO，下列说法正确的是
A．电极A接电源的正极，电极B接电源的负极
B．若X为甲酸，在相同条件下消耗和的体积比为
C．固体电解质可以换成稀硫酸
D．若X为乙烷，则阳极的反应式为
8．微生物燃料电池结构示意图如图，下列说法正确的是
A．电子从a电极流出
B．该电池可以在高温条件下工作
C．a电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．放电过程中b电极附近pH值升高
9．碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．
B．将O2转变为O3后再与碳反应，可获得更多的能量
C．断裂1molO2(g)中共价键吸收的能量比形成1molCO2(g)中共价键放出的能量少
D．1mol碳不完全燃烧所释放的能量介于393.5~474.3kJ
10．液体锌电池是一种电压较高的二次电池，具有成本低、安全性强、可循环使用等特点，其示意图如图。下列说法不正确的是
已知：①Zn(OH)2＋2OH-=Zn(OH)。
②KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移。
A．放电过程中，H＋由负极向正极迁移
B．放电过程中，负极的电极反应：MnO2＋4H＋＋2e-=Mn2＋＋2H2O
C．充电过程中，阴极的电极反应：Zn(OH)＋2e-=Zn＋4OH-
D．充电过程中，凝胶中的KOH可再生
11．下列反应属于放热反应的是（ ）
A．氢气还原氧化铜 B．碳和水蒸气反应
C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 D．氢氧化钾和硫酸中和
12．为了节能减排，提高资源的利用率，可以用和与反应合成乙醇。已知：
①
②
③液态水变为气态水的焓变为
则由和反应生成和的为
A． B． C． D．
13．间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H+和H2O通过。下列有关说法正确的是
A．电极Ⅰ的材料可用石墨、铜等导电材料替换
B．H+由电极Ⅰ区域移向电极Ⅱ区域
C．电极Ⅰ的电极反应式为：2＋2e-= ＋2OH-
D．常温常压下，每生成2.24L O2可处理NO 0.2 mol
14．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图，下列说法正确的是
A．从E口逸出的气体是Cl2 B．从B口加入精制饱和食盐溶液
C．每生成22.4LCl2，便产生4molNaOH D．从A口加入精制饱和食盐溶液
二、填空题
15．请根据所学知识回答下列问题：
(1)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1_______ΔH2(填“>”“＜”或“=”，下同)。
(2)相同条件下，2 mol氢原子所具有的能量_______1 mol 氢分子所具有的能量。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH的大小：ΔH1_______ΔH2。
①4P(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1 ②4P(红磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2
(4)已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量_______57.3 kJ。
(5)已知：1 mol 甲烷与氧气在t ℃、p kPa 时，完全反应生成二氧化碳气体和液态水，放出了a kJ 热量，该反应的热化学方程式是_______。
16．I．载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，中国正逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次踏上飞向浩渺星辰的征途。
(1)氢氧燃料电池(构造如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断Y极为电池的_______极，OH-向_______(填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为_________________。
(2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将_______能转化为电能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时，阳极的电极反应式为_________________。
②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极溶液的碱性____(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ．如图所示，某研究性学习小组利用上述燃烧原理设计一个肼(N2H4)─空气燃料电池(如图甲，已知肼反应生成N2)并探究某些工业原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜(即只允许阳离子通过)。根据要求回答相关问题：
(3)甲装置中通入______的一极为正极；乙装置中电解一段时间后溶液呈_____性，此时若将乙池中石墨(C)电极换成Mg电极，电极反应变为：__________________。
(4)图中用丙装置模拟工业中的粗铜的精炼原理，如果电解后丙装置精铜质量增加3.2g，则理论上甲装置中肼消耗质量为______g。
17．化学物质在不同的领域发挥着重要的作用。根据要求回答下列问题：
(1)实验室需用Fe、C棒设计一套装置来电解饱和溶液并检验两极生成的气体产物，则棒应接直流电源的___________(填“正极”或“负极”)；电解开始后，阴极产物为___________(填化学式)。
(2)将溶液蒸干得到的物质是___________；是一种液态化合物，遇水剧烈反应，产生白雾，同时生成能使品红溶液褪色的气体，其水解反应的化学方程式为___________。
(3)工业废水处理时向浓度均为的和混合液中滴加碳酸铵溶液，当加入碳酸铵溶液至生成两种沉淀，则溶液中___________。[已知，]
18．目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示，根据图示回答下列问题：
(1)铅蓄电池的负极是___________，铅蓄电池的正极是___________。
(2)铅蓄电池的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，则负极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，由___________生成___________；正极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，由___________生成___________。
(3)电解质溶液是H2SO4，那么在铅蓄电池中H＋向___________(填“正”或“负”)极移动，向___________(填“正”或“负”)极移动。
19．天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式是：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H═﹣889.6kJ/mol
请回答下列问题：
（1）反应物能量总和_______（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和．
（2）若1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，则放出的热量_______（填“＞”、“＜”或“=”）889.6kJ．
（3）已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，放热较多的是________．
（4）如图所示的装置是由CH4、O2和KOH溶液组成的新型燃料电池．
①该电池的负极是________（填“a”或“b”）电极，该极的电极反应式是_______________．
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH____________（填“增大”、“减小”或“不变”）．
20．已知下列热化学方程式：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ/mol
请回答：
(1)上述反应中属于放热反应的是___________(填序号，下同)，属于吸热反应的是___________。
(2)2g的H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为___________。
(3)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。1mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________。
(4)几个有关CO的热化学方程式如下：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) △H2
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H3
则3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) △H=___________(用含△H1、△H2、△H3的代数表示)。
21．(1)15.6gNa2X固体中含有0.4molNa+，则该化合物的摩尔质量为______，将这些Na2X固体溶解到水中，并加水稀释至2L，则所得溶液中Na+的物质的量浓度为____ mol·L-1。
(2)电解饱和食盐水的化学方程式为___________，若时消耗117gNaCl，则理论上最多可得到_____ L(标准状况)氯气。
(3)若将2mol氯气通入足量石灰乳中，理论上可得到次氯酸钙________克？(写出具体计算过程)
22．任何化学反应都伴随着能量的变化,通过化学反应,化学能可转化为热能、光能、电能等不同形式的能量。
(1)用图甲、乙所示装置进行实验,请回答下列问题:
①以下叙述中,正确的是_______。
a 甲中锌片是负板,乙中铜片是正极 b 两烧杯中铜片表面均有气泡产生
c 两烧杯中溶液的pH均增大 d 乙中电流由铜片经过导线流向锌片
②若反应过程中有0.4mol电子转移,生成的氢气在标况下的体积为_______。
(2) Mg、Al设计成如由图所示原电池装置:
①若溶液为盐酸,Mg为_______极;
②若溶液为氢氧化钠溶液,负极的电极反应为_______。
(3) CO与反应还可制备,可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
电池总反应为,则 c电极的反应方程式为_______。若线路中转移2mol电子,则上述燃料电池,消耗的在标准状况下的体积为_______L。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】图①构成原电池，铁为负极，发生铁的吸氧腐蚀；图②为铁的化学腐蚀；图③构成电解池，铁为阳极，发生反应；图④构成电解池，铁为阴极，属于外接电流阴极保护法；图⑤构成原电池，铁为正极，属于牺牲阳极的阴极保护法；铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为④⑤②①③，选D。
2．A
【详解】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，故A正确；
B．反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，故B错误；
C．断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，因此形成N≡N化学键需要放出热量，故C错误；
D．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，故D错误；
故选A。
3．C
【分析】由离子放电顺序可知，电解时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液电极方程式分别为、、，由铜的质量计算转移电子的物质的量，进而计算各溶液的pH。
【详解】n(Cu)==0.005mol，由电极反应Cu2++2e-=Cu可知转移电子为0.01mol，电解时，I、Ⅱ、Ⅲ中溶液电池反应方程式分别为、、，I中生成0.01mol OH-，c(OH-)==0.1mol/L，pH=13，Ⅱ电解水，溶液呈中性，pH=7，Ⅲ中生成0.01mol H+，c(H+)==0.1mol/L，pH=1；
故答案选C。
4．A
【详解】A．由图可知，1molC(s)和1molH2O(g)完全反应变成1 molCO(g)和1molH2(g)，能量增加，能量增加数值为（b-a）kJ，故A错误；
B．由图可知，该反应为吸热反应，因此反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量，故B正确；
C．由图可知，1molC(s)和1molH2O(g)完全反应变成1 molCO(g)和1molH2(g)，能量增加吸收的热量为131.3kJ，故C正确；
D．由图可知，1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为a kJ，故D正确；
故答案选A。
5．C
【分析】若E1>E2，则表明该反应吸收能量，据此解答。
【详解】A. NaOH溶液与稀盐酸的反应为中和反应，放出热量，故A不符合题意，A不选；
B. 锌与稀盐酸反应放出热量，故B不符合题意，B不选；
C. 氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应是室温下即可发生的吸热反应，故C符合题意，c选；
D. 燃烧反应放出热量，故D不符合题意，D不选；
答案选C。
6．D
【详解】A．摩尔燃烧焓是指1mol物质在101kPa，一定温度下完全燃烧生成稳定的物质时的反应焓变，其单位为kJ/mol，H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH2=-bkJ mol-1中水是气态水，不稳定，故A错误；
B．摩尔燃烧焓是指1mol物质在101kPa，一定温度下完全燃烧生成稳定的物质时的反应焓变，其单位为kJ/mol，C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3=-ckJ mol-1中C没有完全燃烧，故B错误；
C．根据盖斯定律④-③得：CO（g）+O2（g）= CO2（g） ΔH3= -(d-c) kJ mol-1，所以一氧化碳的摩尔燃烧焓为-(d-c)kJ mol-1，故C错误；
D．相同物质的量的氢气燃烧生成液态水比生成水蒸气释放的热量多，则a>b，故D正确；
故选D。
7．B
【详解】A． 转化成CO，得电子，发生还原反应，故电极A为阴极，接电源的负极，电极B接电源的正极，A项错误；
B． 阴极电极反应式为，若X为甲酸，阳极电极反应式为，根据阴阳极得失电子守恒可知，消耗和的体积比为，B项正确；
C． 不能在水溶液中存在，C项错误；
D． 根据氧化还原反应得失电子守恒规律，若X为乙烷，则阳极的反应式为，D项错误；
故选B。
8．C
【分析】b电极上碳水化合物被氧化，是负极，a电极上发生还原反应，作正极，原电池内部阳离子移向正极。
【详解】A． b为负极，电子从b电极流出，故A错误；
B． 该电池有微生物参加，温度太高，微生物可能变质，因此该电池不可以在高温条件下工作，故B错误；
C．a电极上二氧化锰得电子，发生还原反应， a电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，故C正确；
D． 放电过程中b电极附近产生氢离子，pH值降低，故D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．由图示可知碳与氧气的热化学方程式I为，碳与臭氧反应生成的热化学方程式II为，由盖斯定律可得I-II ，故A错；
B．根据盖斯定律可知，反应不论是一步完成，还是多不完成，反应热不变，故B错；
C．碳在氧气中燃烧为放热反应即，所以断裂1mol中共价键吸收的能量比形成1molCO2(g)中共价键放出的能量少，故C正确；
D．由图示可知，1molC完全燃烧所释放的能量为393.5KJ，燃烧不完全，则放热减少，所以1molC不完全燃烧所释放的能量小于393.5KJ，故D错；
答案选C。
10．B
【分析】放电过程中，Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：MnO2+4H++2e =Mn2++2H2O，充电时的阴极反应式为：+2e- =Zn +4OH ，阳极反应式为：Mn2++2H2O-2e =MnO2+4H+。
【详解】A．放电过程中，阳离子向正极移动，则H＋由负极向正极迁移，A项正确；
B．放电过程中，负极的电极反应式为，B项错误；
C．充电过程中，阴极的电极反应+2e- =Zn +4OH ，C项正确；
D．充电过程中，阴极的电极反应+2e- =Zn +4OH ，氢氧根与钾离子组成氢氧化钾，，D项正确；
答案选B。
11．D
【详解】A. 氢气还原氧化铜是吸热反应，故A错误；
B. 碳和水蒸气反应是吸热反应，故B错误；
C. 该反应是高温条件下的分解反应，是吸热反应，故C错误；
D. 该反应是中和反应，是放热反应，故D正确；
故选D。
12．A
【详解】得④;；得；
；故答案为：A
13．A
【详解】A．由图所示，电极Ⅰ的反应应该是得电子转化为，为电解池的阴极，阴极材料不能与反应，可用石墨、铜等导电材料替换，A正确；
B．电极Ⅰ为电解池的阴极，电解池中阳离子向阴极移动，故H+由电极Ⅱ区域移向电极Ⅰ区域，B错误；
C．根据图中信息可知，电解池中为质子交换膜，电极Ⅰ的电极反应式应为：2+2H++2e-= ＋2H2O，C错误；
D．该装置的总反应可以理解为：2NO=N2+O2，所以每生成0.1 mol O2可以处理0.2molNO，但常温常压下，2.24L O2不为0.1 mol，处理NO不为 0.2 mol，D错误；
答案选A。
14．D
【分析】根据钠离子移动方向知，右边是阴极，左边是阳极，阴极上氢离子放电生成氢气，发生2H++2e-=H2↑，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl─-2e-=Cl2↑，电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区导出，据此分析解题。
【详解】A．左边是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，所以左侧口逸出的气体是Cl2，故A错误；
B．阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，阴极区生成NaOH，为增强导电性，则从B口加入稀NaOH（增强导电性）的水溶液，故B错误；
C．电池反应式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，标准状况下每生成22.4L Cl2，生成1mol氯气时，同时产生2molNaOH，因为温度和压强未知，无法计算氯气的物质的量，故C错误；
D．电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，从A口加入精制饱和食盐溶液，故D正确；
故选D。
15． = > < >
【详解】(1)反应热只与反应物和生成物的相对能量大小有关，而与反应条件无关，因此同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH相同，故答案为：=；
(2)2mol氢原子结合形成1mol氢分子时形成化学键，而形成化学键的过程释放能量，可知2 mol氢原子所具有的能量大于1 mol 氢分子所具有的能量，故答案为：>；
(3)常温时红磷比白磷稳定，可知相同条件下，白磷的能量高于红磷，则白磷和红磷燃烧得到相同产物时，白磷放出的热量更多，而放热越多反应热越小，故答案为：<；
(4)浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，除了氢离子与氢氧根反应放热外，还伴随着浓硫酸溶解放出的热量，因此放热量大于57.3 kJ，故答案为：>；
(5)1 mol 甲烷与氧气在t ℃、p kPa 时，完全反应生成二氧化碳气体和液态水，可得该反应的热化学方程式为：，故答案为：；
16．(1) 正 负 O2＋2H2O＋4e-=4OH-
(2) 太阳 Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O 减小
(3) 空气 碱 Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2
(4)0.8
【解析】（1）
该装置为化学电源，根据电子移动方向以及原电池工作原理，X电极为负极，X电极通入氢气，Y电极为正极，通入氧气，该电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，阴离子向负极移动，即OH-向X电极移动，故答案为正；负；O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）
①太阳能电池是将太阳能转化成电能；二次电池充电时，电池正极接电源正极，此时电池正极作阳极，电池负极接电源负极，此时电池负极作阴极，阳极上失去电子，化合价升高，根据总反应，Ni(OH)2在阳极上失去电子，因此该电池充电时，阳极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；故答案为太阳；Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；
②原电池中负极失去电子，化合价升高，负极反应式为Zn+2OH-－2e-=Zn(OH)2，负极溶液的碱性减小；故答案为减小；
（3）
甲装置为化学电源，根据原电池工作原理，通空气一极为正极，通肼的一极为负极，乙装置为电解池，根据电解池的原理，Fe作阴极，C作阳极，乙装置总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，因此乙装置中电解一段时间后溶液呈碱性，如果将石墨换成Mg，Mg作阳极，Mg为活泼金属，先失电子，转化成Mg2+，与阴极产生OH-反应生成氢氧化镁，因此该电极反应式为Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2；故答案为空气；碱；Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2；
（4）
电解后丙装置精铜质量增加3.2g，即生成铜物质的量为=0.05mol，该电路为串联电路，因此有N2H4～4e-～2Cu，因此生成肼的物质的量为0.05mol×=0.025mol，即消耗肼的质量为0.025mol×32g/mol=0.8g；故答案为0.8。
17．(1) 负极 H2、NaOH
(2) Al(OH)3 SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑
(3)150
【详解】（1）棒为活性电极，作阳极会参与电极反应，因此电解饱和溶液，棒应作电解池的阴极，与直流电源的负极相连；电解时，阴极电极反应式为，则阴极产物为H2和NaOH。
（2）AlCl3在溶液中存在水解平衡AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl，加热时使平衡正向移动，且HCl具有挥发性，故加热蒸干后得到Al(OH)3；SOCl2遇水剧烈反应，产生的白雾说明有HCl生成，生成能使品红溶液褪色的气体为SO2，则该水解反应的化学方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑。
（3）=。
18． Pb PbO2 氧化 Pb PbSO4 还原 PbO2 PbSO4 正 负
【分析】从铅蓄电池的总反应式Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O可以看出，Pb失电子，则Pb作负极；PbO2得电子生成PbSO4，则PbO2作正极。
【详解】(1)由总反应式可以看出，铅蓄电池的负极是Pb，铅蓄电池的正极是PbO2。答案为：Pb；PbO2；
(2)铅蓄电池的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，则负极Pb生成PbSO4，失电子发生氧化反应，由Pb生成PbSO4；正极PbO2生成PbSO4，得电子发生还原反应，由PbO2生成PbSO4。答案为：氧化；Pb；PbSO4；还原；PbO2；PbSO4；
(3)铅蓄电池属于原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电解质溶液是H2SO4，那么在铅蓄电池中H＋向正极移动，向负极移动。答案为：正；负。
19． 大于 ＜ 氢气 a CH4+10OH﹣﹣8e﹣═+7H2O 减小
【详解】(1) 已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，反应是放热反应，所以反应物能量总和大于生成物能量总和；
(2) 水蒸气转化为液态水要放出热量，所以1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，放出的热量小于889.6kJ；
(3) 已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则1g甲烷完全燃烧放出的热量为×889.6kJ，1g氢气完全燃烧放出的热量为×572kJ，所以相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，氢气放的热量较多；
(4) ①该电池的负极是CH4，电 a为负极，发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═+7H2O，：②总的电极反应式为CH4+2OH﹣+2O2=+3H2O，由总的电极反应式可知：氢氧根离子的浓度减小，所以溶液的pH值减小。
20．(1) ①② ③
(2)285.8kJ
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
(4)2△H1-△H2+△H3
【分析】放热反应的△H＜0，吸热反应的△H＞0，根据热化学方程式的含义和书写方法以及盖斯定律分析解答。
(1)
放热反应的△H＜0，故①②为放热反应；吸热反应的△H＞0，属于吸热反应的是③，故答案为：①②；③；
(2)
2gH2的物质的量n==1mol，H2燃烧生成液态水，根据热化学方程式①，2g的H2完全燃烧生成液态水，放出的热量Q=×1=285.8kJ，故答案为：285.8kJ；
(3)
1mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4kJ的热量，该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol，故答案为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol；
(4)
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H1，②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2，③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H3，根据盖斯定律，①×2-②+③可得：3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=2△H1-△H2+△H3，故答案为：2△H1-△H2+△H3。
21． 78g/mol 0.2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 22.4 143
【分析】(1)根据化合物Na2X的构成由Na+的物质的量确定Na2X的物质的量，然后根据n=确定Na2X的摩尔质量，结合c=计算c(Na+)；
(2)电解饱和NaCl溶液制取Cl2，根据方程式中的物质的量关系计算反应产生的Cl2在标准状况下的体积；
(3)根据Cl2与石灰乳反应可计算出反应制取的次氯酸钙的质量。
【详解】(1)15.6gNa2X固体中含有0.4molNa+，则n(Na2X)=n(Na+)=×0.4mol=0.2mol，则M==78g/mol；将这些Na2X固体溶解到水中，并加水稀释至2L，则所得溶液中Na+的物质的量浓度c==0.2mol/L，故合理答案为：78g/mol；0.2；
(2)电解饱和NaCl溶液制取Cl2，反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，根据方程式可知2molNaCl反应，产生1molCl2，n(NaCl)==2mol，则n(Cl2)=1mol，其在标准状况下的体积V(Cl2)=1mol×22.4L/mol=22.4L故合理答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；22.4；
(3)Cl2与石灰乳发生反应：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，根据反应方程式可知n[Ca(ClO)2]=n(Cl2)=×2mol=1mol，则反应产生的Ca(ClO)2的质量m[Ca(ClO)2]=1mol×143g/mol=143g，故合理答案为：143。
【点睛】本题考查了物质的量在化学方程式计算应用的知识。掌握物质的量的有关计算公式，结合物质结构与构成微粒的关系计算。
22． cd 负 H2O+CH3OH-6e-=CO2 ↑+6H+ 11.2
【详解】(1)①图甲，没有构成闭合回路，不属于原电池，图乙，存在活泼性不同的两极、电解质溶液、闭合回路，为原电池装置；
a．甲装置不属于原电池，不存在正负极；乙装置为原电池，锌比铜活泼，锌为负极，铜做正极，错误；
b．甲装置不属于原电池，锌与硫酸直接反应，锌片上有气泡冒出，铜片上无有气体冒出；乙装置为原电池，铜为正极，氢离子在此极得电子生成氢气，有气泡冒出，故错误；
c．甲装置不属于原电池，锌与硫酸反应生成氢气，硫酸的浓度减小，溶液的pH增大；乙装置为原电池，铜为正极，氢离子在此极得电子生成氢气，不断消耗氢离子，硫酸的浓度减小，溶液的pH增大；故正确；
d．乙装置为原电池，锌比铜活泼，铜做正极，因此电子由负极锌经过导线流向铜极，而电流由铜片经过导线流向锌片，故正确；
故选cd；
②乙装置为原电池，锌比铜活泼，铜做正极，氢离子在此极得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；若反应过程中有0.4mol电子转移，生成的氢气的量为0.2mol，在标况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=；
(2)①若溶液为盐酸，Mg的活泼性比Al强，镁做负极，失电子发生氧化反应，铝做正极，氢离子在铝电极得电子，因此，镁为负极，铝为正极；
②若溶液为氢氧化钠溶液，金属镁与氢氧化钠溶液不反应，铝与氢氧化钠溶液反应，因此铝做负极，发生氧化反应，铝在碱性环境下生成偏铝酸根离子，电极反应式为：；
(3)燃料电池中，燃料做负极，发生氧化反应，而氧气在正极发生还原反应；根据示意图电子流向可知，加入的a物质为甲醇，加入的b物质为氧气；所以c电极为负极，甲醇在此极发生氧化反应，电极的反应式为：H2O+CH3OH-6e-=CO2 ↑+6H+；氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，若线路中转移2mol电子，消耗氧气的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L
