2021_2022学年高中化学第一章化学反应与能量转化单元过关检测一含解析鲁教版选择性必修1

这是一份2021_2022学年高中化学第一章化学反应与能量转化单元过关检测一含解析鲁教版选择性必修1，共20页。
单元过关检测（一）

一、单选题，共13小题
1．用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。例如：① ，② ，下列说法不正确的是
A．若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ
B．由反应①可推知：
C．若均有1 mol甲烷反应时，反应①②转移的电子数相同
D．反应②中当完全反应时转移电子的物质的量为1.60 mol
2．下列示意图表示正确的是


A．甲图表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1反应的能量变化
B．乙图表示碳的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图
3．以Fe3O4/Pd为催化材料，利用电化学原理实现用H2消除酸性废水中的目的，其反应过程如图3所示[已知Fe3O4中Fe元素化合价为+2、+3价，分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列说法错误的是

A．Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起传递电子的作用
B．处理的电极反应式为2+6e-+4H2O=N2↑+8OH-
C．用该法处理后，水体的pH升高
D．消耗标准状况下6.72 L H2，理论上可处理含4.6 mg·L-1的废水2m3
4．下列有关叙述正确的是

A．装置甲中阴极上析出红色固体
B．装置乙中铜片应与电源负极相连
C．装置丙中外电路电流方向：b极→a极
D．装置丁中阴极的电极反应式：
5．如图所示，一种固体离子导体电池与插入KI(含淀粉)溶液中的M电极、N电极(均为惰性电极)相连，可以在晶体中迁移，空气中的氧气透过聚四氟乙烯膜与Al反应生成，Ag与作用形成电池。下列说法正确的是

A．为电池正极反应物，得电子，发生还原反应
B．银电极的电极反应为
C．一段时间后，N电极附近溶液变为蓝色
D．若电路中流过0.1mol电子，则烧杯中逸出0.64 g
6．为探究金属的腐蚀情况，某同学将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸上，并构成如图所示的装置。下列判断合理的是

A．左边铜片上有气泡冒出
B．右边锌片上的反应为
C．最先观察到红色的区域是②
D．两铜片质量均不发生变化
7．氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料，用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示，下列叙述不正确的是

A．b极附近溶液的增大
B．a极的电极反应为
C．该法制备时还可得到硫酸和
D．当电路中通过电子时，有生成
8．下列关于图所示的四个实验装置的说法正确的是

A．装置甲能防止铁钉生锈
B．装置乙为电镀铜装置
C．装置丙中阳离子交换膜能避免氯气与碱反应，且b端产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．装置丁能测定中和反应的反应热
9．已知下列反应：
①；
②；
③。
则在中燃烧的热化学方程式为
A．
B．
C．
D．
10．将图所示装置中的盐桥(琼脂-饱和溶液)换成铜导线与石墨棒连接得到装置Ⅱ，发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是

A．装置Ⅰ中，电路转移电子，则甲池溶液的质量增加
B．装置Ⅰ中的石墨电极与装置Ⅱ中的石墨a电极的电极反应式相同
C．两装置均是将化学能转化为电能
D．装置Ⅱ中电子流向为→电流计→石墨a→经电解质溶液到达石墨b→铜丝→石墨c→
11．下列装置为锂钒氧化物二次电池，其成本较低，且对环境无污染：V2O5+xLiLixV2O5；在图中用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍。下列说法正确的是

A．该电池充电时，B电极的电极反应式为：LixV2O5-xe-=V2O5+xLi+
B．锂钒氧化物二次电池可以用LiCl水溶液作为电解液
C．电解过程中，b中NaCl溶液的物质的量浓度会增大
D．当锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，转移电子数为0.5NA
12．用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染，例如：
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A．由反应①可知CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H>-574kJ·mol-1
B．反应①②转移的电子数相同
C．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJ。
D．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总物质的量为1.60mol
13．下列装置为某实验小组设计的 Cu－Zn 原电池，关于其说法错误的是

A．装置甲中电子流动方向为：Zn→电流表→Cu
B．装置乙比装置甲提供的电流更稳定
C．装置乙盐桥中可用装有琼胶的 Na2CO3饱和溶液
D．若装置乙中盐桥用铁丝替代，反应原理发生改变


二、非选择题，共7小题
14．甲醇()是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知：


(1)试写出(1)在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式：________
(2)科研人员研发出一种由强碱溶液作电解质溶液的新型甲醇手机电池，充满电后手机可连续使用一个月，则放电时，甲醇在___________(填“正”或“负”)极发生反应。
(3)某同学设计了一种用电解法制取的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是__________(填序号)。

A．a为电源正极，b为电源负极 B．可以用NaCl溶液作为电解质溶液
C．A．B两端都必须用铁作电极 D．阴极发生的反应为
15．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
(1)二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效，快速，安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺，其装置如图所示。

①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的____(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_____。
②a极区pH________，(填“增大”“减小”或“不变”)。
③装置中应使用______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)燃料电池因具有发电效率高，环境污染小等优点而备受人们关注。某燃料电池以足量NaOH溶液为电解质，甲烷为燃料，空气为氧化剂，并以具有催化作用和导电性能的某金属材料为电极，则电池负极的电极反应式为_________。
(3)银白光亮的银器用久后表面易出现黑斑()，利用电化学原理可处理黑斑。将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触，转化为Ag，则正极的电极反应式为_________。
16．如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

请回答下列问题：
（1）a处应通入_____（填“”或“”），b处发生的电极反应是______。
（2）电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的______（填“增大”“减小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中的物质的量浓度_____。
（3）电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除外还含有_____（忽略水解）。
（4）在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_____L（标准状况下）。
17．金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。

请写出有关电极反应式：
①铁棒上的电极反应式：_______________________
碳棒上的电极反应式：_________________________
(2)该图所表示的是_________________________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示__________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为_________棒。
18．如下图装置中，b电极用金属 M制成，a、c、d为石墨电极，接通电源，金属M沉积于b极，同时a、d电极上产生气泡。试回答：

（1）a为__________极，c极的电极反应式为_________________。
（2）电解开始时，在B烧杯的中央，滴几滴淀粉溶液，你能观察到的现象是：__________，电解进行一段时间后，罩在c极上的试管中也收集到了气体，此时c极上的电极反应为_________________。
（3）当d极上收集到44.8mL气体（标准状况）时停止电解，a极上放出了_____moL气体，若b电极上沉积金属M的质量为0.432g，则此金属的摩尔质量为_____________。
19．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）下列相关说法正确的是____________（填序号）。
A．通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣
B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用
C．除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D．近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为：
2Ni(OH)2＋Cd(OH)2 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是___________。
A．电池放电时Cd作负极 B．反应环境为碱性
C． 以上反应是可逆反应 D．该电池是一种二次电池
(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。

①a电极是电源的________极；
②若该电池为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了________mol电子。
③已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O时，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是____________。（准确到0.01）（能量转化率是实际上释放的电能和理论上反应放出的热能的比率）
20．甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
（1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为______。
（2）已知：25℃、101 kPa时，CH3OH(l) + 3/2 O2(g) ==== CO2 (g) + 2H2O(l) Δ H＝-726.5 kJ/mol。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是______。
（3）某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如右所示。

根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是______。
II. 甲醇的合成
（4）以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。

① 补全上图：图中A处应填入______。
② 该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH______（填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）已知： CO(g)＋1/2 O2(g) ==== CO2(g) ΔH1＝-283 kJ/mol
H2(g)＋1/2 O2(g) ==== H2O(g) ΔH2＝-242 kJ/mol
CH3OH(g) + 3/2 O2(g) ==== CO2 (g) + 2H2O(g) ΔH3＝-676 kJ/mol
以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g) + 2H2(g) ==== CH3OH(g) 。该反应的ΔH为_____ kJ/mol。
参考答案
1．D
【详解】
A．利用盖斯定律，由可得 ，则标准状况下4.48 L(即0.2 mol)还原生成和水蒸气时，放出的热量为173.4 kJ，A项正确；
B．气态水转化为液态水是放热过程，若反应①中生成的水为液态时，放出热量更多，更小，故，B项正确；
C．若均有1 mol甲烷反应，氧化产物均为，反应①②转移的电子数均为，则反应①②转移电子数相同，C项正确；
D．反应②中有1 mol甲烷反应时，转移电子物质的量是8 mol，但没有注明反应物所处的温度和压强，反应物的量未知，所以不能计算转移电子的物质的量，D项错误；
答案选D。
2．D
【详解】
A．图象表示的物质能量变化为反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1为吸热反应，A项错误；
B．C的燃烧热是指1mol C完全燃烧生成CO2(g)时的焓变，且反应物的总能量高于生成物的总能量，B项错误；
C．H2SO4、NaOH溶液的物质的量浓度相等，当二者体积比为1∶2时，二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液温度最高，此时H2SO4溶液为20mL，NaOH溶液为40mL，C项错误；
D．稳定性B＜A＜C，根据物质的能量越低越稳定可知，物质的能量：B＞A＞C，故A→B为吸热反应，B→C为放热反应，A→C为放热反应，D项正确；
答案为D。
3．B
【分析】
根据图示可知，Fe3O4/Pd为催化材料，H2消除酸性废水中的致癌物的总反应为：2H++2+3H2N2+4H2O，该反应中N元素化合价降低被还原，H元素化合价升高被氧化，氢气为还原剂，为氧化剂，据此解答。
【详解】
A．H2消除酸性废水中的致癌物的总反应为：2H++2+3H2N2+4H2O，Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用，故A正确；
B．过程①是在酸性条件下被还原生成N2，电极反应为2+8H++6e-＝N2↑+4H2O，故B错误；
C．总反应方程式为2H++2+3H2N2+4H2O，消耗氢离子，用该法处理后，水体的pH升高，故C正确；
D．总反应方程式为2H++2+3H2N2+4H2O，消耗标准状况下6.72L即0.3molH2，理论上可处理0.2mol，质量是0.2mol×46g/mol=9.2g，即处理4.6mg•L-1的废水体积是2m3，故D正确；
故答案为B。
4．C
【详解】
A. 惰性电极电解氯化铜溶液，阳极上氯离子放电生成，阴极上铜离子放电析出红色固体，A错误；
B. 电镀铜时，铜片应作阳极，与电源正极相连，B错误；
C. 装置丙中通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，因此外电路电流方向：b极→a极，C正确；
D. 惰性电极电解饱和食盐水，阴极上氢离子放电，阴极的电极反应式应为，D错误；答案选C。
5．D
【详解】
A. 氧化AlI3生成，Ag与作用形成电池，故不参与电化学反应，A项错误；
B. Ag与作用形成电池，可在晶体中迁移，故银电极为电池负极，Ag失电子，被氧化成，即，然后移向正极(石墨电极)，B项错误；
C. N电极接电池负极，为阴极，发生还原反应，M电极接电池正极，为阳极，发生氧化反应，电解质溶液为KI溶液，故M电极生成，M电极附近溶液变为蓝色，C项错误；
D. 若电路中流过0.1mol电子，由题图可知，烧杯中有0.02mol，完全被氧化转移0.02mol电子，则阳极上放电完全后，放电，即发生反应，转移0.08mol电子，故生成0.02mol(即0.64g)，D项正确；
答案选D。
6．D
【详解】
A．题图中左边是原电池，锌做负极，电极反应式是，铜做正极，电极反应是，故A错误；
B．右边是电解池，锌做阳极，电极反应式是，铜做阴极，电极反应式是，故B错误；
C．酚酞遇碱变红，电解池有外加电流的作用，反应更快，故最先观察到红色的区域是④，故C错误；
D．左边是原电池，铜做正极，电极反应是；右边是电解池，铜做阴极，电极反应式是，所以两铜片质量均不发生变化，故D正确；
选D。
7．D
【分析】
由电解液中离子的移动方向可知石墨a为阳极，石墨b为阴极，a极失去电子，发生氧化反应，即，结合移动过来的得到硫酸，b极水电离的得电子放出氢气，即，结合移动过来的生成，结合电解池相关知识解答。
【详解】
A．b极反应式为，增大，溶液的增大，A正确；
B．a极为阳极，电极反应式为，B正确；
C．由分析可知，该法制备时还可得到硫酸和，C正确；
D．由得失电子守恒知，电路中通过电子时，得到，D错误；
答案选D。
8．D
【详解】
A．装置甲中铁做阳极，失电子，故Fe更容易生锈，A错误；
B．装置乙中粗Cu作阳极，纯Cu作阴极，为铜的电解精炼，B错误；
C．装置丙中b端电极为阴极，产生的气体为氢气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C错误；
D．装置丁为测定中和热的装置，D正确。
答案选D。
9．A
【详解】
根据盖斯定律，由得 ，故选A。
答案选A
10．B
【详解】
A．装置Ⅰ中，电路转移电子，电极溶解生成进入甲池，同时盐桥中的阴离子也进入甲池，所以甲池中溶液的质量增加不止，故A不选；
B．装置Ⅱ中，甲池相当于原电池，乙池相当于电解池，乙池石墨a电极连接电池负极，为阴极，发生还原反应，故装置Ⅰ中的石墨电极与装置Ⅱ中的石墨a电极的电极反应式均为，故选B；
C．装置Ⅰ是将化学能转化为电能，装置Ⅱ中，甲池是将化学能转化为电能，乙池则是将电能转化为化学能，故C不选；
D．电子只能在外电路的导线中流动，故D不选。
11．C
【分析】
放电时，该原电池中锂失电子，作负极，V2O5得电子，作正极，根据题意，该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍，说明c中Ni2＋得到电子生成Ni单质，推出c为阴极，B为负极，A为正极，a为阳极，据此分析；
【详解】
A、电池工作时，B为负极，则充电时，B电极为阴极，阴极上是Li＋得到电子发生还原反应生成Li单质，故A错误；
B、金属锂能与水反应，因此不可以用LiCl水溶液作为电解液，故B错误；
C、电解过程中，a为阳极，溶液中的OH－放电生成O2，为了平衡电荷守恒，Na＋通过离子交换膜进入b，c中Ni2＋得到电子生成Ni单质，溶液中Cl－通过阴离子交换膜进入b中，因此b中NaCl溶液的物质的量浓度会增大，故C正确；
D、锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，转移电子物质的量为×1=1mol，故D错误；
答案为C。
12．A
【详解】
A．根据反应①可知，当生成液态水时，由于气体转化为液体时放热，所以生成液态水放出的热量更多，放热越多，焓变越小，A错误；
B．物质的量相等的甲烷分别参加反应①、②，C元素的化合价均是从-4价升高到+4价，所以转移电子数相同，B正确；
C．标准状况下4.48L甲烷的物质的量是0.2mol，还原NO2至N2，放出的热量为(574+1160）kJ/mol÷2×0.2mol=173.4kJ，C正确；
D．0.2mol甲烷还原NO2至N2，C元素的化合价从-4价升高到+4价，所以转移电子总数是0.2mol×8=1.6mol，D正确；
答案选A。
13．C
【详解】
A，装置甲中，Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，电子由负极经导线流向正极，故A正确；
B、装置乙使用了盐桥，起着平衡电荷的作用，比装置甲提供的电流稳定，故B正确；
C、装置乙盐桥中若用 Na2CO3饱和溶液代替KCl饱和溶液，则电池工作时，CO32-移向ZnSO4溶液，Zn2+和CO32-发生反应，产生沉淀堵塞盐桥，不能形成闭合回路，使原电池停止工作，故C错误；
D、若装置乙中盐桥用铁丝替代，右侧中形成Fe、Cu和硫酸铜溶液的原电池，左侧为电解池，反应原理发生改变，故D正确。
故选C。
14． 负 C
【详解】
(1)根据盖斯定律可知，将第一个热化学方程式乘以2加上第二个热化学方程式可得：
。
(2)由题意知，该电池为新型燃料电池，发生失电子的氧化反应，作原电池的负极。
(3)根据题意，白色沉淀较长时间不变色，则电解时应有还原性物质生成，使不易被氧化，据此分析作答；
A. 根据电解时a应为电源正极，b为电源负极，故A正确；
B. 电解时可以用NaCl溶液作为电解质溶液，阳极的电极反应为；阴极的电极反应为，故B正确；
C. 阳极为铁电极，发生失电子的氧化反应生成亚铁离子，阴极生成氢气，可以不用铁作电极，故C错误；
D. B极为电解池阴极，电解产生的可将电解质溶液中溶解的排出，利于在较长时间内存在，故D正确；
答案选C。
15．正极 增大 阳
【详解】
(1)①根据题意可知，氯离子失电子生成，故产生的电极应接电源的正极，电极反应式为。
②a极区为阴极区，电极反应式为，a极区浓度增大，溶液的pH增大。
③为防止与反应，装置中应使用阳离子交换膜。
(2)以甲烷为燃料，空气为氧化剂，NaOH溶液为电解质溶液，负极的电极反应。
(3)将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触形成原电池，铝作负极失电子，生成，正极得电子，转化为银，正极的电极反应式为。
16． 减小 不变 1.12
【分析】
（1）II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂；甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（2）根据I中氢氧根离子浓度变化确定溶液pH变化；II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量；
（3）I中还有碳酸根离子生成；
（4）根据转移电子相等计算消失甲烷的体积。
【详解】
（1）装置Ⅱ要实现铁棒上镀铜，则做阳极，做阴极，则装置Ⅰ中a处电极为负极，b处电极为正极，负极上通入燃料，正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是，电极反应为，b处通入，电极反应为；
（2）根据装置Ⅰ中电池总反应，参加反应且反应生成水，导致溶液中浓度降低，则溶液的减小；装置Ⅱ中发生电镀，阳极上溶解铜的质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中的物质的量浓度不变；
（3）装置Ⅰ溶液中的阴离子除外还含有；
（4）装置Ⅱ中阴极质量变化，，则转移电子，串联电路中转移电子数相等，由，可知消耗甲烷，标准状况下体积为。
17．2Fe－4e－=2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 吸氧 析氢 锌(或其他比铁活泼的金属)
【详解】
（1）图示为Fe的吸氧腐蚀，负极上Fe失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，铁棒上的电极反应式为：2Fe-4e-═2Fe2+，碳棒上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH-；在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，故答案为：Fe-2e-═Fe2+；O2+2H2O+4e-═4OH-；吸氧；
（2）将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，变成析氢腐蚀；保护铁棒时，负极应为比铁活泼的金属，故答案为：析氢；锌（或其他比铁活泼的金属）。
18．阳 2I－ -2e－=I2 c极附近的溶液首先变为蓝色 4OH-－4e-=2H2O+O2↑ 0. 001 108g/mol
【解析】
由电解原理可得：金属M沉积于b极，说明b是阴极，则a是阳极，c是阳极，d是阴极。
(1)因a是阳极，溶液中的阴离子放电，根据离子的放电顺序，可知是I-放电：2I--2e-=I2，故答案为阳；2I--2e-=I2；
(2)在B烧杯中，c是阳极，溶液中的阴离子放电，即2I--2e-=I2，I2遇到淀粉能使淀粉变蓝，I-放电完毕后，接着是OH-放电：4OH--4e=2H2O+O2↑，c极上的试管中收集到的气体为氧气，故答案为c极附近的溶液首先变成蓝色；4OH--4e=2H2O+O2↑；
(3)d极是溶液中氢离子放电：2H+ + 2e- = H2↑
0.004mol  
a极上氢氧根离子放电：4OH- - 4e- =2H2O + O2↑
0.004mol    0.001mol
即氧气的物质的量为0.001mol 
b极上M+离子放电：M+ + e- = M
0.004mol    0.004mol
则金属的摩尔质量M== =108g/mol，故答案为0.001；108 g/mol。
19．A C 负 40000 0.82
【详解】
（1）A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣，A正确；
B.二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解质溶液消耗，不能无限次重复使用，B错误；
C.氧气在燃料电池的正极上发生还原反应，做氧化剂而不是燃料，C错误；
D.废电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉、铅等重金属离子对土壤水源造成污染，废电池必须进行集中处理，D错误；
答案选A。
（2）A.放电是原电池，失电子的做负极，电池放电时Cd失电子作负极，A正确；
B.依据电池反应，Ni（OH）2和Cd（OH）2能溶于酸，故电解质溶液为碱性溶液，B正确；
C.两个反应方向的条件不同，充电是电解池，放电是原电池，反应条件不同，不是可逆反应，C错误；
D.二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，镍镉电池是一种二次电池，D正确；
答案选C。
（3）①a电极通入氢气，a是负极；
②a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电，电池总反应为2H2+O2=2H2O，生成36g水转移4mol电子，则生成360kg水转移电子物质的量为×4mol=40000mol；
③已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O即2mol水时，理论上放出285.8kJ·mol-1×2mol=571.6kJ，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是468.8kJ÷571.6kJ＝0.82。
20．C8H18(l) ＋ 25/2O2(g)＝8CO2(g) ＋ 9H2O(l) ΔH＝-5518 kJ/mol C8H18 汽车的加速性能相同的情况下，CO排放量低，污染小 1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g) 不变 -91
【分析】
(1)根据书写热化学反应方程式的方法书写；
(2)假设质量均为1g，计算出1g CH3OH和1g辛烷完全燃烧放出的热量，再判断；
(3)根据图像可知，甲醇作为燃料时，根据汽车的加速性能与 CO排放量的关系分析解答；
(4)①CO2(g)和H2(g)为原料生成1mol甲醇和1mol水，根据质量守恒分析解答；②根据催化剂与焓变的关系判断；
(5)根据盖斯定律分析解答。
【详解】
(1)在25℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量，所以其热化学反应方程式为：C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ•mol-1，故答案为C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ•mol-1；
(2)假设质量均为1g，则1g CH3OH完全燃烧放出的热量==22kJ，1g辛烷完全燃烧放出的热量==48kJ，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是C8H18(或辛烷)，故答案为C8H18(或辛烷)；
(3)根据图像可知，汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时CO排放量低，污染小，故答案为汽车的加速性能相同的情况下，CO排放量低，污染小；
(4)①以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应生成1mol甲醇和1mol水，根据质量守恒，需要1mol二氧化碳和3mol氢气，因此图中A处应填入1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g)，故答案为1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g)；
②加入催化剂，不能改变反应的焓变，因此Δ H不变，故答案为不变；
(5)①CO(g)＋1/2 O2(g) =CO2(g) Δ H1＝-283 kJ/mol ，②H2(g)＋1/2 O2(g) = H2O(g) Δ H2＝-242 kJ/mol，③CH3OH(g) + 3/2 O2(g) =CO2 (g) + 2H2O(g) Δ H3＝-676 kJ/mol，根据盖斯定律，将①+②×2-③，得：CO(g) + 2H2(g) =CH3OH(g) ΔH=(-283 kJ/mol)+(-242 kJ/mol)×2-(-676 kJ/mol)=-91 kJ/mol，故答案为-91。