第一章：化学反应与能量转化 同步习题
一、单选题（共12题）
1．2020年，天津大学张兵教授团队实现了两电极体系中将温室气体CO2转化为甲酸的高选择性合成，装置工作原理如图(隔膜a只允许OH-通过)。下列说法错误的是
A．Ni2P为阳极，发生氧化反应
B．在外电场作用下，OH-由左向右迁移
C．In/In2O3-x电极上发生的反应：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-
D．若Ni2P电极上生成1molCH3(CH2)6CN，理论上通过隔膜a的OH-为2mol
2．下列各组热化学方程式中，的是
①
②
③
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
3．化学反应的能量变化如图所示，下列热化学方程式正确的为
A．
B．
C．
D．
4．一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是
A．a电极发生还原反应
B．由右室通过质子交换膜进入左室
C．b电极反应式为
D．电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极
5．如图是电解NaCl溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关的判断正确的是
A．a为负极，d为正极
B．a为阳极，d为阴极
C．电解过程中，溶液碱性增强
D．电解过程中，氯离子浓度不变
6．一种高性能的直接硼氢燃料电池如图所示，其总反应为BH+2O2=BO+2H2O。该电池工作时，下列说法正确的是
A．电子由Pt电极经外电路、石墨电极、NaOH溶液回到Pt电极
B．负极反应式为BH-8e-+8OH-=BO+6H2O
C．OH-透过阴离子交换膜向石墨电极迁移
D．外电路通过0.4 mol电子时，有2.24 L O2在石墨电极上参与反应
7．电还原法是指利用电解原理合成不同的有机产物，因其条件温和、操作简便，该技术有着广泛的应用。如图是酸性条件下利用CO2电还原制备CH4的示意图，下列判断错误的是
A．电子由a极流出，流入b极
B．b极的电极反应式为：
C．离子交换膜为阴离子交换膜
D．b极的副产物可能是H2
8．用如图所示装置处理含NO的酸性工业废水，某电极反应式为，则下列说法不正确的是
A．电解池一侧生成5.6gN2，另一侧溶液质量减少16g
B．电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动
C．电解过程中，右侧电解液pH增大
D．电源正极为A，电解过程中有气体放出
9．下列各种变化是因为构成原电池的是
A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
B．金属表面涂漆以阻止金属被氧化
C．红热的铁丝与水接触铁表面形成黑色物质
D．钢铁在潮湿的空气里很快被腐蚀
10．液流电池是电化学领域的一个研究热点，其优点是储能容量大、使用寿命长。以全钒液流电池为例，酸性溶液中钒通常以等形式存在。全钒液流电池装置如图，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法错误的是
A．充电时，氢离子通过交换膜移向右侧
B．充电时，电源负极连接 a 电极
C．放电时装置发生的总反应为：
D．质子交换膜可阻止与V2+直接发生反应
11．利用共价三嗪框架作催化剂，将氧气转化为单线态氧(·O2)和超氧自由基(O2-·)，·O2的协同下O·可将苯甲醇氧化成苯甲醛，反应机理如图所示。下列有关说法正确的是
A．X的化学式为H2O
B．lmol中σ键的数目为16×6.02×1023
C．向 的转化过程中有共价键的断裂与形成
D．反应过程中，光能全部转化为化学能
12．为循环利用空间站航天员呼出的二氧化碳并为航天员提供氧气，我国科学家设计了一种装置(如图所示)，实现了“太阳能→电能→化学能”的转化，总反应为。下列说法正确的是
A．X电极连接的是太阳能电池的负极
B．Z离子是，离子交换膜为阳离子交换膜
C．Y电极上的电极反应式为
D．为了保证电池在碱性条件下顺利工作，理论上应定期补充碱液
二、填空题（共9题）
13．某化学兴趣小组在实验室测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另量筒量取50 mL0.55 mol·L-1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入实验装置中的小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。
回答下列问题：
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？ 。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)，用于搅拌的仪器的名称 。
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次倒入 C．一次迅速倒入
(3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
(4)实验过程中某同学使用铜丝搅拌反应液，则测得的中和热ΔH (填“偏大”或“偏小”)。
(5) (填“能”或“不能" )用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是 。
14．能量是一个世界性的话题，如何充分利用能量、开发新能源，为人类服务是广大科技工作者不懈努力的目标。
（1）如图所示，组成一个原电池：
Cu电极是 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 ；电子由 极流出。
（2）利用（1）图中的电极和电解液，在增加电源后可以实现电能转化为化学能，Fe接入电源负极，Cu接入电源正极，电解过程电极质量增加的是 (填“Fe”或“Cu”)，Fe的腐蚀速度比正常在空气中的腐蚀速度 (填“快”或“慢”)，溶液中c(Cu2+) （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）利用氢气与氧气的燃烧反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1，作为燃料电池的反应原理，可以提高能量的利用率，填充H2的电极是 (填“正”或“负”)极；当有11.2L（折算成标准状况下的体积）H2反应，会放出 kJ热量；如果2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1，则a 571.6（填“＞”、“＜”或“＝”）
15．某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu：相对原子质量为64)。
按照实验步骤依次回答下列问题：
（1）导线中电流方向为 (用a、b表示)。
（2）原电池的正极为
（3）写出装置中铜电极上的电极反应式： ；
（4）若装置中铜电极的质量增加32 g，则导线中转移的电子数目为 ；
（5）装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，盐桥中的K＋向 （填“左侧”或“右侧”）烧杯移动
16．已知下列反应的反应热为：
(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1= 870.3 kJ mol 1
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= 393.5 kJ mol 1
(3)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH= 285.8 kJ mol 1试计算下列反应的反应热：
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH= 。
17．现有反应：
A．CaCO3CaO+CO2↑ B．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
C．C+CO2 2CO D．2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
(1)上述四个反应中属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合如图的是 (填反应序号)。
(2)在常温下，上述四个反应中可用于设计原电池的是 (填反应序号)，根据该原电池回答下列问题：
①负极发生 (填“氧化”或“还原”)反应；正极的电极反应式为 。
②当导线中有1 mol电子通过时，理论上发生的变化是 (填序号)。
a.溶液增重32.5 g b.溶液增重31.5 g c.析出1g H2 d.析出11.2LH2
(3)对于反应B，将足量且等量的形状相同的锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中，同时向X中加入少量饱和CuSO4溶液，发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。
反应速率变快的原因是_______(填序号)。
A．CuSO4作催化剂
B．加入硫酸铜溶液增大了c()
C．Zn首先与Cu2+反应，生成的Cu与Zn、稀硫酸构成原电池
D．加入硫酸铜溶液增大了溶液体积
18．如图为原电池的装置示意图。
(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成原电池，这两个原电池中，作负极的分别是 (填字母)。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式： 。
(2)若A、B均为铂片，电解质溶液为NaOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为氢氧燃料电池，写出A电极反应式： 。该电池在工作一段时间后，溶液的碱性将 (填“增强”、“减弱”或“不变”)
(3)若A、B均为铂片，电解质溶液为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式： 。若该电池反应消耗了6.4gCH4，则转移电子的数目为 。
19．（1）海水中的钠盐、镁盐等都是重要的化工原料，从海水中提取铀、重水对一个国家来说具有战略意义。
①写出氯化镁的电子式
②重水的摩尔质量为
③写出金属镁的工业冶炼方程式
④海水淡化的常见方法有电渗析法、离子交换法、
（2）比赛中，当运动员肌肉挫伤或扭伤时，随队医生即对准受伤部位喷射氯乙烷（沸点12.27℃）进行局部冷冻麻醉应急处理。
①乙烯和氯化氢在一定条件下反应的化学方程式是
②决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是 （填选项）
A．沸点低 B．沸点高 C．易挥发 D．难挥发
③甲烷与氯气光照下反应生成产物共 种
（3）“可燃冰”是天然气与水相互作用形成的晶体物质，若把“可燃冰”（用甲烷表示）燃烧在一定条件下改装成原电池，则在原电池的负极发生反应的物质是
四、解答题
20．室温下，用盐酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为 。
(2) (填“能”或“不能”)用相同形状的细铜棒代替仪器a进行相应的实验操作，原因是 。
(3)大烧杯上如果不盖硬纸板，则所测得的中和热( H)将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)保持其他条件不变，实验中改用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，二者所测的中和热 (填“相等”或“不相等”)，原因是 。
(5)若三次操作测得终止温度与起始温度差(T2-T1)分别为①3.1℃；②5.1℃；③3.2℃；④3.3℃。则所得的中和反应的中和热 H= (已知该温度下水的比热容：，保留三位有效数字)。
21．某兴趣小组设计了一个燃料电池，并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，如图所示，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：
(1)甲装置中通入氧气的电极是 极(填“正”或“负”)，丙装置中精铜电极发生的电极反应式为 。
(2)乙装置中电解的总反应的离子方程式为 ，阳极产物为 。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g，则甲装置中消耗的的质量为 g，乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下体积为 L。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．由图可知，Ni2P电极上CH3(CH2)7NH2→CH3(CH2)6CN发生氧化反应，故Ni2P电极为阳极，A正确。
B．电解过程中，阴离子向阳极移动，则由In/In2O3 x电极区向Ni2P电极区迁移，B正确。
C．由图可知，In/In2O3 x电极为阴极，故电极反应为CO2++H2O=，C正确。
D．由图可知，Ni2P电极为阳极，阳极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+ =CH3(CH2)6CN+4H2O，故每生成1molCH3(CH2)6CN，转移4mol电子，根据电子守恒，通过隔膜a的应为4mol，D错误。
答案选D。
2．D
【详解】①，前者不完全燃烧，后者完全燃烧，因此后者放出的热量多，焓变反而小，因此，故①符合题意；②，后者是硫蒸汽燃烧，放出的热量多，焓变小，因此，故②符合题意；③，前者吸热反应，后者放热反应，因此，故③符合题意；即①②③符合题意；故D符合题意。
综上所述，答案为D。
3．D
【分析】根据能量图中各步骤反应物的量和该步骤的能量变化关系来判断各反应的热化学方程式书写是否正确。
【详解】A．反应的，A错误；
B．反应的，B错误；
C．反应的，C错误；
D．反应的或，D正确；
故选D。
4．D
【详解】A．b极上N元素的化合价降低，所以b是正极发生还原反应，故A错误；
B．原电池中阳离子从负极移向正极，即H+由左室通过质子交换膜进入右室，故B错误；
C． b极上N元素的化合价降低，b是正极，发生还原反应，电极反应式为： ，故C错误；
D． 电池工作时，原电池中电流从正极流向负极，电流由b电极沿导线流向a电极，故D正确；
答案选D。
5．C
【详解】A．由图可知，电流由a极流向c极，则a为正极，b为负极，A项错误；
B．由图可知，电流由a极流向c极，则a为正极，b为负极，B项错误；
C．电解NaCl溶液生成NaOH、Cl2、H2，由NaOH生成，溶液碱性增强，C项正确；
D．电解NaCl溶液生成NaOH、Cl2、H2，氯离子浓度减小，D项错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．在外电路中，电子由负极Pt电极经导线流向正极石墨电极，而在内电路中离子定向移动，电子不能进入到电解质溶液中，A错误；
B．依据装置图可知Pt电极为负极，负极上BH失去电子被氧化变为BO，由于电解质溶液显碱性，含有大量的OH-，故负极的电极反应式为：BH-8e-+8OH-=BO+6H2O，B正确；
C．溶液中的阴离子OH 应该向正电荷较多的负极(Pt)迁移，C错误；
D．没有指明反应条件是否是“标准状况”，因此不能进行有关计算，D错误；
故答案为B。
7．C
【分析】如图是酸性条件下利用CO2电还原制备CH4的电解装置，由图可知电极b表面CO2通过电还原生成CH4，碳元素化合价+4降低-4价，得电子，则电极b为阴极，电极反应式：；电极a为阳极，电极反应式：，H+由阳极区经离子交换膜进入阴极区；
【详解】A．电极a为阳极，发生失电子的氧化反应，电子流入b极，故A正确；
B．结合分析可知b极的电极反应式为：，故B正确；
C．H+由阳极区经离子交换膜进入阴极区，说明离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；
D．H+由阳极区经离子交换膜进入阴极区，可能在阴极得电子生成氢气，故D正确；
答案选C。
8．A
【分析】根据图示可知，该装置为电解池，根据某电极反应为可知，该电极为阴极，即右侧电极为阴极。
【详解】A．5.6gN2的物质的量为0.2mol，根据，阴极生成0.2mol氮气，转移电子的物质的量为2mol，另一侧即阳极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，转移2mol电子，生成16gO2，O2的逸出导致溶液质量减少，但还有2molH+通过质子交换膜从左侧移动到右侧，所以溶液质量减少18g，故A错误；
B．在电解池里，阳离子移向阴极，右侧电极是阴极，所以电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动，故B正确；
C．电解时右侧的电极反应为，所以右侧电解液pH增大，故C正确；
D．左侧电解池的电极为阳极，所以电源正极为A，电解过程中阳极产生氧气，阴极产生氮气，所以电解过程中有气体放出，故D正确 ；
故选A。
9．D
【详解】A．铝直接被氧气氧化，没有构成原电池，故A不选；
B．金属表面涂漆防腐，没有构成原电池，故B不选；
C．红热的铁丝与水接触直接反应生成四氧化三铁，没有构成原电池，故C不选；
D．在潮湿的空气里，钢铁中的铁和少量碳形成了无数微小的原电池，加快了腐蚀，故D可选；
故选D。
10．B
【详解】A．根据图示的放电箭头，a电极上的反应是中的+5价V得电子转化为VO2+中的+4价V，所以a为正极，b为负极，充电时，阳离子应该向阴极（负极）移动，所以氢离子应该通过交换膜移向右侧，A项正确；
B．电池充电时，正极转化为充电的阳极，负极转化为充电的阴极，所以电源负极应该连接b电极，B项错误；
C．根据放电的箭头得到，放电时的反应物有：和V2+，生成物为VO2+和V3+，所以放电时装置发生的总反应为：＋V2+＋2H+＝VO2+＋V3+＋H2O，C项正确；
D．质子交换膜只能允许H+通过，所以可阻止与V2+直接发生反应，D项正确；
答案选B。
11．A
【详解】A．苯甲醇被氧气氧化为和水，所以X的化学式为H2O，故A正确；
B．lmol中σ键的数目为11×6.02×1023，故B错误；
C．失电子转化，转化过程中没有共价键的断裂与形成，故C错误；
D．反应过程中，光能部分转化为化学能，故D错误；
选A。
12．C
【分析】根据题干信息“太阳能→电能→化学能”可判断该装置为电解池，根据图中电子的流向可知，X电极为阳极，与太阳能电池的正极相连，Y电极(阴极)上得电子生成CO。
【详解】A．根据题干信息“太阳能→电能→化学能”可判断该装置为电解池，根据图中电子的流向可知，X电极为阳极，与太阳能电池的正极相连，选项A错误；
B．根据电池总反应可知Y电极(阴极)上得电子生成CO，电极反应式为，Y电极生成的通过阴离子交换膜向X电极迁移，选项B错误；
C．根据电池总反应可知Y电极(阴极)上得电子生成CO，电极反应式为，选项C正确；
D．X电极的电极反应式为，所以理论上不需要补充碱液，选项D错误；
答案选C。
13．(1)确保盐酸完全中和
(2) C 玻璃搅拌器
(3)ΔH1=ΔH2<ΔH3
(4)偏大
(5) 不能 生成硫酸钡沉淀，生成热会影响中和反应反应热
【详解】（1）测定中和热的实验中，所用NaOH溶液要稍过量，确保盐酸被完全中和；
（2）倒入NaOH溶液的正确操作是一次迅速倒入，以减少热量损失，故选C。
（3）中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L lmol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ；一水合氨是弱电解质，氨水中存在电离平衡，电离过程是吸热的，稀氨水和1L lmol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ；由于焓变是负值，故△H1=△H2＜△H3。
（4）铜丝导热，故搅拌过程中有能量损失，则测得的中和热ΔH偏大。
（5）不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，因为H2SO4与Ba(OH)2反应时生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的中和热。
14． 正 Cu2++2e-=Cu Fe Fe 慢 不变 负 142.9 ＜
【分析】（1）在原电池中，相对活泼的金属电极为负极，另一电极为正极。则Fe为负极，Cu为正极；负极材料(Fe)失电子生成阳离子(Fe2+)进入溶液，电极反应为Fe-2e-=Fe2+；铜电极为正极，发生反应Cu2++2e-=Cu，电子由负极(Fe)沿导线流入正极(Cu)；
（2）Fe接入电源负极，为电解池的阴极，发生反应为：Cu2++2e-=Cu；Cu接入电源正极，为电解池的阳极，发生反应为：Cu-2e-=Cu2+；由此可知，Fe电极质量增加，Fe做阴极，得到保护，溶液中n(Cu2+)增减相平，由此可得出溶液中c(Cu2+)的变化；
（3）从反应方程式看，H2失电子，填充H2的电极是负极；当有标况下11.2L H2，即0.5mol H2发生反应时，可依据方程式计算放出的热量；当由H2O(l)转化为H2O(g)时，需要吸收热量，从而使a值减小。
【详解】(1)在原电池中，相对活泼的金属电极为负极，另一电极为正极。则Fe为负极，Cu为正极。负极材料(Fe)失电子生成阳离子(Fe2+)进入溶液，电极反应为Fe-2e-=Fe2+；铜电极为正极，发生反应Cu2++2e-=Cu，电子由负极(Fe)沿导线流入正极(Cu)；
(2)Fe接入电源负极，为电解池的阴极，发生反应为：Cu2++2e-=Cu；Cu接入电源正极，为电解池的阳极，发生反应为：Cu-2e-=Cu2+。由此可知，Fe电极质量增加，Fe做阴极，得到保护，Fe的腐蚀速度比正常在空气中的腐蚀速度慢；溶液中n(Cu2+)增减相平，由此可得出溶液中c(Cu2+)不变；
(3)从反应方程式看，H2失电子，填充H2的电极是负极；当有标况下11.2L H2，即0.5mol H2发生反应时，可依据方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6kJ·mol-1，计算放出的热量为kJ；由H2O(l)转化为H2O(g)时，需要吸收热量，从而使a值减小，即a<571.6。
15． 由b到a Cu或铜 Cu2++2e－= Cu NA或6.02×1023 右侧
【详解】在该原电池中活泼金属Zn为负极，较不活泼的金属铜为正极。
（1）负极Zn失电子，电子由负极沿导线流向正极，电流为电子的反方向，故导线中电流方向为：由b到a。
（2）由上述分析知，原电池的正极为Cu(或铜)。
（3）溶液中的Cu2+在正极上获得电子被还原为Cu，电极反应式为：Cu2+＋2e-=Cu。
（4）铜电极发生Cu2++2e-=Cu，质量增加32g，n(Cu)=32g÷64g mol-1=0.5mol，转移1mol电子，即数目为：NA或6.02×1023。
（5）原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中的K＋向正极区(右侧烧杯)移动。
点睛：本题考查原电池工作原理，考查点比较全面，涉及正负极判断、电子移动方向、电极反应式书写、离子移动方向、有关计算等，注重基础知识和基本能力的考查，注意明确计算中的电子守恒及电极反应。
16． 488.3 kJ mol 1
【详解】根据盖斯定律分析，第二个方程式的2倍加上第三个方程式的2倍，再减去第一个方程式得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH= 488.3 kJ mol 1；故答案为： 488.3 kJ mol 1。
17．(1)C
(2) B 氧化 2H++2e-=H2↑ bc
(3)C
【详解】（1）根据图像可知反应物的总能量低于生成物的总能量，属于吸热反应，碳酸钙分解是吸热反应，但不是氧化还原反应，锌和稀硫酸发生置换反应是放热反应，碳和CO2反应生成CO是吸热的氧化还原反应，中和反应是放热反应，答案选C；
（2）能自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池，则在常温下，上述四个反应中可用于设计原电池的是锌和稀硫酸的置换反应，即答案选B；
①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，则根据方程式可判断负极材料是锌，负极发生氧化反应；正极氢离子得到电子，发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；
②当导线中有1 mol电子通过时，理论上生成0.5mol氢气，质量是1g，消耗0.5mol锌，质量是32.5g，则a．溶液增重32.5 g－1g＝31.5g，a错误；b．溶液增重31.5 g，b正确；c．析出1g H2，c正确；d．析出0.5molH2，但体积不一定是11.2L，d错误，答案选bc；
（3）Zn首先与Cu2+反应，生成的Cu与Zn、稀硫酸构成原电池，加快反应速率，答案选C。
18． B Al-3e-+4OH-＝AlO+2H2O H2+2OH--2e-＝2H2O 减弱 CH4-8e-+2H2O＝CO2+8H+ 3.2NA
【详解】(1)铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，金属铝钝化，Cu作负极、Al作正极；铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，铝和氢氧化钠溶液反应，Al作负极、Cu为正极，Al元素失去电子在碱性溶液中以AlO存在，故电极反应为Al-3e-+4OH-＝AlO+2H2O，故答案为：B；Al-3e-+4OH-＝AlO+2H2O；
(2)若A、B均为铂片，电解质为NaOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为氢氧燃料电池，A为负极，负极电极反应式为H2+2OH--2e-＝2H2O；该电池在工作一段时间后，NaOH溶液的浓度减小，溶液的碱性将减弱，故答案为：H2+2OH--2e-＝2H2O；减弱；
(3)若A、B均为铂片，电解质溶液为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，A电极为负极，负极反应式为CH4-8e-+2H2O＝CO2+8H+；若该电池反应消耗了6.4gCH，甲烷的物质的量是6.4g÷16g/mol＝0.4mol，则转移电子的数目为0.4×8×NA=3.2NA，故答案为：CH4-8e-+2H2O＝CO2+8H+；3.2NA。
19． 20g/mol（单位不写不给分） MgCl2（融熔）Mg+Cl2↑ 蒸馏法 CH2=CH2+HClCH3CH2Cl AC 5 CH4（写名称也可）
【详解】(1)①氯化镁阴阳离子间的作用力是离子键，所以氯化镁的电子式为：；
②重水的分子式为：D2O[其中D为核素重氢：12H]，重水D2O的摩尔质量以g/mol为单位数值上等于相对分子质量=20g/mol；
③活泼金属利用电解制得，金属镁利用电解熔融氯化镁得到，反应的化学方程式为：MgCl2(融熔)Mg+Cl2↑；
④从海水中取淡水，有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法等；
(2)①乙烯和氯化氢在一定条件下发生加成反应生成氯乙烷，方程式为：CH2=CH2+HClCH3CH2Cl；
②氯乙烷沸点低、易挥发，使受伤部位皮肤表面温度骤然下降，能减轻伤员的痛感，
故答案为AC；
③甲烷和氯气光照发生取代反应，反应是连锁反应，生成产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氢共五种物质；
(3)甲烷燃烧可生成二氧化碳和水，被氧化，设计成原电池反应时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，则甲烷应为负极。
20．(1)环形玻璃搅拌棒
(2) 不能 细铜棒导热，实验过程中会造成热量损失
(3)偏大
(4) 相等 中和反应的中和热是指在稀溶液中，酸与碱反应生成1mol水而放出的热量，与酸碱的用量无关
(5)-53.5
【详解】（1）仪器a为环形玻璃搅拌棒。
（2）不能用相同形状的细铜棒代替仪器a进行相应的实验操作，原因是细铜棒导热，实验过程中会造成热量损失。
（3）不盖硬纸板，所测得中和热数据的绝对值偏小，但中和热是个负值，所以偏大。
（4）根据定义：中和反应的中和热是指在稀溶液中，酸与碱反应生成1mol水而放出的热量，与酸碱的用量无关，故相等。
（5）第②组数据误差较大，故舍掉。根据
。
21．(1) 正
(2)
(3)减小
(4) 0.4 2.24
【分析】结合题意和图可知甲为碱性甲烷燃料电池，通入氧气的电极为正极，通入甲烷的电极为负极；乙为氯碱工业原理，Fe电极为阴极，C电极为阳极；丙为电解精炼Cu装置，粗铜为阳极，精铜为阴极。
【详解】（1）燃料电池中通入氧气的一极为正极；丙装置中精铜电极为阴极，电极反应式为；
（2）乙装置为电解饱和食盐水，阴极上氢离子得电子，生成氢气和氢氧根离子，阳极上氯离子失电子，生成氯气，总离子方程式为；阳极产物为氯气；
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上Zn、Cu失电子生成相应的金属离子，电极反应式为，，而Ag成为阳极泥，阴极上发生：Cu2++2e-=Cu，根据得失电子守恒，硫酸铜溶液浓度将减小；
（4）丙装置中精铜电极为阴极：Cu2++2e-=Cu，如果质量增加了6.4g，说明转移电子0.2mol，则甲装置中消耗的的物质的量为×0.2mol=0.025mol，质量为0.025mol×16g/mol=0.4g；乙装置中铁极上发生：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则生成的氢气物质的量为0.1mol，在标准状况下体积为2.24L。
答案第1页，共2页
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