2024届高三化学一轮复习（小题训练）--化学电源

这是一份2024届高三化学一轮复习（小题训练）--化学电源，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三化学一轮复习（小题训练）--化学电源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．一种新型的高性能、低成本的钠型双离子可充电电池，其结构如图所示。采用锡箔(不参与电极反应)作为电池电极及集流体，石墨()为另一极，电解液为作为电解质的溶液。下列有关说法不正确的是

A．放电时，锡箔与钠的合金为负极
B．充电时，图中所示的正八面体形离子嵌入石墨电极
C．电池总反应：
D．当外电路通过nmol电子时，锡钠极板质量应减少23ng
2．一种水基二次电池原理为，电解液为含Zn2+的水溶液，该电池可用于电网贮能。

下列说法正确的是（    ）
A．放电时，Zn2+脱离插层
B．放电时，溶液中Zn2+浓度一直减小
C．充电时，电子由层经电解质溶液流向层
D．充电时，阳极发生电极反应：
3．我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如下所示。下列说法错误的是

A．甲醇可用于燃料电池的正极活性物质
B．化妆品中添加二羟基丙酮的主要作用为保湿
C．淀粉可用于制备葡萄糖
D．该过程有利于实现“碳达峰，碳中和”
4．化学与生活紧密相关。下列说法错误的是
A．“客从南溟来，遗我泉客珠”。珍珠的主要成分属于有机高分子化合物
B．北京冬奥会使用氢氧燃料电池汽车有利于实现碳达峰和碳中和
C．免洗洗手液的有效成分中含有活性银离子，能使蛋白质变性
D．葡萄酒中的花青素在碱性环境下显蓝色，故可用苏打粉检验假红酒
5．下列指定反应的离子方程式错误的是
A．铅蓄电池放电的总反应：Pb+PbO2+4H++2=2PbSO4↓+2H2O
B．足量CO2通入溶有氨的饱和食盐水：CO2+NH3+H2O+Na+=NaHCO3↓+
C．明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大：
D．氯气在碱性环境下将I-氧化成：
6．一种微生物电池处理含氮()废水的装置如下图所示。下列说法正确的是

A．电池放电时将电能转化为化学能
B．放电时，电极B附近溶液的pH降低
C．放电时的负极反应为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+
D．理论上，电极A每消耗1mol C6H12O6，电极B处生成1mol N2
7．太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是（   ）

A．该装置系统中只存在光能与电能之间的转化
B．Cu电极：CO2+8H+-8e-=CH4+2H2O
C．工作时，产生的O2、CH4体积比为1∶1(同温同压)
D．离子交换膜为质子交换膜，H+从左池移向右池
8．2019 年 5 月，香港理工大学宣布研发出超柔软高效能织物[柔性S/ HPCNF (分级多孔碳纳米纤维)]锂空气二次电池，在 S/ HPCNF 织物上均匀地沉积铜和镍，取代一般锂电池表面的金属箔， 以提高柔软度，电池的工作原理如图，下列有关说法错误的是

A．放电时，O2在阳极区发生氧化反应
B．沉积铜和镍是为了增强织物的导电性
C．充电时，Li+移向金属锂一极
D．充电时，阳极的电极反应为Li2O2－2e-＝O2↑＋2Li+
9．氢氧化钾碱性介质下的甲烷燃料电池总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH→K2CO3+3H2O，其工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。关于该电池的说法正确的是


A．a电极为正极
B．b点电极附近的pH在工作一段时间后会减小
C．工作时电能转化为化学能
D．电流由b电极经导线、用电器流向a电极
10．常见锌锰干电池的构造如下图所示，下列说法不正确的是

A．该电池属于一次电池
B．电池工作时，电能转化为化学能
C．电池工作时，电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒
D．电池工作时，锌筒作负极，电极反应式为
11．新型钠离子电池总反应方程式为，其中充电为含钠过渡金属氧化物，其工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．接通开关1时，向铝箔1电极方向移动
B．接通开关1时，铝箱2上电极反应式：
C．接通开关2时，X为电源的正极
D．接通开关2时，电路中转移1mol电子，硬碳质量增加11g
12．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列说法不正确的是
A．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10 ＋26e－＋13O2－=== 4CO2↑＋5H2O
B．在熔融电解质中，O2－向负极定向移动
C．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
D．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－
13．一种微生物电池可进行多种污水净化和海水淡化的综合处理，该电池装置的示意图如图所示，其中污水中的有机物用C6H10O5表示，海水用食盐水代替。下列说法正确的是

A．b膜为阴离子交换膜
B．处理后的含NO3-污水的pH降低
C．负极反应式为C6H10O5+7H2O+24e-==6CO2↑+24H+
D．导线中流过lmol电子，理论上有1molCl-通过a膜
14．我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s－SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法正确的是

A．充电时，Zn失电子
B．放电时，每生成1molHCOO—，转移NA个电子
C．使用催化剂s－SnLi可消除副产物CO的生成
D．使用催化剂Sn较s－SnLi，前者的中间产物更稳定
15．我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理如图所示。下列说法不正确的是

A．太阳能在此过程中主要转化为电能和化学能
B．反应Ⅰ和反应Ⅱ都属于氧化还原反应
C．中存在的化学键有：离子键、共价键、氢键
D．该过程产生的氢气和甲醇都可作为燃料电池燃料

二、填空题
16．金属Mg及其化合物有重要的用途，请回答下列问题
（1）MgO的重要用途有_______。（写出一种）
（2）井水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，可以通过煮沸的方式将Mg2+转化为Mg(OH)2，发生的离子方程式是：__________________。
（3）金属Mg可以用来冶炼Ti:2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。可以用作该反应保护气的是_______。
A．He B．CO2C．N2D．HCl
（4）在蒸发皿中放入研细的碘和镁粉，无现象，滴入几滴水后立即产生大量的紫烟，紫烟的成分是_________（填分子式）；对于实验中水的作用，甲同学认为是水溶解了I2，增大了I2与Mg的接触面积，导致了反应加快，乙同学认为是I2与H2O反应生成了酸，是酸与Mg反应放出热量，加快了I2与Mg的反应，请利用供选试剂：0.01mol/L I2的CCl4溶液、0.01 mol/L I2水、I2粉、Mg粉、蒸馏水，设计实验证明哪位同学的说法合理：____________。（包括实验过程、现象和结论）
（5）一种新型的Mg-H2O2酸性介质电池工作原理如图，正极发生的电极方程式为：__________。

17．汽车是人们出行的重要交通工具，其中蕴含着大量的化学知识，回答下列问题：
(1)汽车中包含多种材料，制轮胎的丁苯橡胶属于_______(填“天然”或“合成”)橡胶。
(2)汽车安全气囊启动时发生的反应有：，用单线桥表示该反应中的电子转移情况：_______。
(3)在催化剂作用下，汽车尾气中的与能转化成两种无污染的气体，写出反应的化学方程式_______。
(4)汽车排放的会加剧温室效应，实验室用溶液吸收，当时，所得溶液呈碱性，原因是_______，_______(填“>”或“＜”)。
(5)使用燃料电池汽车可解决的排放，写出溶液环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式_______。
18．肼(N2H4)是一种高能燃料，在工业生产中用途广泛。
(1)0.5mol肼中含有__________ mol极性共价键。
(2)肼的性质与氨气相似，易溶于水，有如下反应过程：
N2H4+H2ON2H4·H2O+OH-
①常温下，某浓度N2H5C1溶液的pH为5，则该溶液中由水电离产生的c(H+)为______mol/L。
②常温下，0.2mol/L N2H4溶液0.1mol/L HCl溶液等体积混合，混合溶液的pH＞7，则溶液中v()________v(N2H4·H2O)（填“>”、“<”或“=”）。
(3)工业上可用肼（N2H4）与新制Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该反应的化学方程式为______________________________________。
(4)发射火箭时，肼为燃料，双氧水为氧化剂，两者反应成氮气与水蒸气。已知1.6g液态肼在上述反应中放出64.22kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_________。
(5)肼-双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注，其工作原理如图所示。则电池正极反应式为__________，电池工作过程中，A极区溶液的pH____________（填“增大”“减小”或“不变”）

19．由于燃料电池汽车，尤其氢燃料电池汽车可以实现零污染排放，驱动系统几乎无噪音，且氢能取之不尽、用之不竭，燃料电池汽车成为近年来汽车企业关注的焦点。为了获得竞争优势，各国纷纷出台政策，加速推进燃料电池关键技术的研发。燃料电池的燃料有氢气、甲醇、汽油等。
(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6kJ·mol-1①
CH3OH(l)+ O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H= -726.0kJ·mol-1②
写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式：_______________________。
(2)有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇一空气燃料电池。这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2-。
①电池正极反应式为_______________，负极反应式为_______________。
②在稀土金属氧化物的固体电解质中，O2-的移动方向是___________ 。
③甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行，而科技工作者却要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车。主要原因是：_________________________________
20．锂二次电池新正极材料的探索和研究对锂电池的发展非常关键。
(1) 锂硒电池具有优异的循环稳定性。
①正极材料Se可由SO2通入亚硒酸(H2SeO3)溶液反应制得，则该反应的化学方程式为__。
②一种锂硒电池放电时的工作原理如图1所示，写出正极的电极反应式：________________。充电时Li＋向________(填“Se”或“Li”)极迁移。
③ Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示，图中3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是________。

(2) Li2S电池的理论能量密度高，其正极材料为碳包裹的硫化锂(Li2S)。
① Li2S可由硫酸锂与壳聚糖高温下制得，其中壳聚糖的作用是________。
②取一定量Li2S样品在空气中加热，测得样品固体残留率随温度的变化如图3所示。(固体残留率＝×100%)分析300 ℃后，固体残留率变化的原因是________。

参考答案：
1．D
【详解】A．放电时Na失去电子，发生反应，所以锡箔与钠的合金为负极，故A正确；
B．放电时正极发生，充电时图中所示的正八面体形离子嵌入石墨电极，故B正确；
C．根据负极电极反应为，正极的电极反应，可得电池总反应：，故C正确；
D．根据负极电极反应为，当外电路通过nmol电子时，锡箔与钠的合金极板质量应增加n mol，增重145ng，故D错误；
故答案为D。
2．D
【详解】A.放电时，利用原电池原理，Zn作负极，失去电子，得到电子，放电时是溶液中的Zn2+与插层结合，故A错误；
B. 根据反应方程式，放电时，负极的锌板失去电子变成锌离子进入溶液中，然后与正极结合，所以溶液中的锌离子浓度是不变的，故B错误；
C. 充电时是电解池原理，但电子不能通过电解质溶液，故C错误；
D. 充电时，阳极失电子，电极反应为：，故D正确；
故选D。
【点睛】已知总反应书写电极反应时，根据得失电子情况加以判断，失电子，则化合价升高，发生氧化反应；总反应减去阳极的反应即可得到阴极的电极反应。
3．A
【详解】A．甲醇燃料中通甲醇的一极为负极，通O2的一极为正极，故甲醇可用于燃料电池的负极活性物质，A错误；
B．二羟基丙酮中的羟基能与H2O之间形成分子间氢键，牢牢锁住水分，故化妆品中添加二羟基丙酮的主要作用为保湿，B正确；
C．淀粉在一定条件下水解可生成葡萄糖，故淀粉可用于制备葡萄糖，C正确；
D．该过程消耗CO2，制备淀粉，故有利于实现“碳达峰，碳中和”，D正确；
故答案为：A。
4．A
【详解】A．珍珠主要成分为碳酸钙，碳酸钙为无机物，A错误；
B．氢氧燃料电池，其燃烧产物为水，无污染不产生二氧化碳， 减少了汽油的燃烧，有利于实现碳达峰和碳中和，B正确；
C．免洗洗手液中含有银离子，银离子为重金属离子，可使蛋白质变性，C正确；
D．苏打粉主要成分是碳酸钠，其溶液显弱碱性，可使花青素显蓝色，D正确；
故选A。
5．C
【详解】A．铅蓄电池在放电时，Pb为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Pb-2e-+=PbSO4；正极上PbO2得到电子，发生还原反应，电极反应式为：PbO2+2e-+4H++= PbSO4+2H2O，故总反应方程式为：Pb+PbO2+4H++2=2PbSO4↓+2H2O，A正确；
B．向含有氨的饱和NaCl溶液中通入足量CO2气体，发生反应，产生NaHCO3晶体和NH4Cl，反应的离子方程式为：CO2+NH3+H2O+Na+=NaHCO3↓+，B正确；
C．明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大时，恰好沉淀完全，此时离子方程式为：Al3++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓++2H2O，C错误；
D．氯气在碱性环境下将I-氧化成，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：，D正确；
故合理选项是C。
6．C
【详解】A．电池放电时为原电池，是将化学能转化为电能的过程，A项错误；
B．放电时，电极B上得电子，生成氮气，作正极，电极方程式为：，H+被消耗，附近溶液的pH升高，B项错误；
C．放电时，电极A上C6H12O6失去电子，生成二氧化碳和H+，作负极，电极方程式为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+，C项正确；
D．由BC项可知，该原电池的总反应为：，则电极A每消耗1mol C6H12O6，电极B处生成N2的物质的量=，D项错误；
答案选C。
7．D
【分析】由氮化镓(GaN)光电池的工作原理装置图可知，左池GaN为负极水失电子发生氧化反应生成氧气，右池Cu电极为正极发生还原反应，CO2得到电子被还原生成CH4，电极反应式为CO2+8e-+8H+═CH4+2H2O。
【详解】A．由氮化镓(GaN)光电池的工作原理装置图可知，该装置系统中存在太阳能转变为化学能，化学能转变为电能，电能又转变为热能、光能等，故A错误；
B．右池Cu电极为正极发生还原反应，CO2得到电子被还原生成CH4，电极反应式为CO2+8e-+8H+═CH4+2H2O，故B错误；
C．根据转移电子守恒可知，同温同压产生的O2、CH4体积比为2：1，故C错误；
D．阳离子向正极移动，所以离子交换膜为质子交换膜，H+从负极左池移向正极右池，故D正确；
答案选D。
【点睛】本题考查了原电池原理，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液书写。本题的易错点为C，负极氢氧根失电子发生氧化反应生成氧气，2H2O—4e- = O2↑+ 4H+，正极反应式为CO2+8e-+8H+═CH4+2H2O，
8．A
【详解】A. 放电时，氧原子得电子，化合价降低，O2在阳极区发生还原反应，故A错误；
B. 铜和镍是金属，属于导体，沉积铜和镍是为了增强织物的导电性，故B正确；
C. 充电时，阳离子移向阴极，Li+移向金属锂一极，故C正确；
D. 充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为Li2O2－2e-＝O2↑＋2Li+，故D正确；
故选A。
9．D
【分析】根据总反应可知CH4被氧化，O2被还原，所以通入甲烷的a极为负极，通入空气的b极为正极。
【详解】A．根据分析可知a极为负极，A错误；
B．b电极上氧气被还原，电解质溶液显碱性，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，所以电极附近的pH增大，B错误；
C．该装置为原电池装置，工作时将化学能转化为电能，C错误；
D．a极为负极，b极为正极，电流由正极经用电器流向负极，D正确；
综上所述答案为D。
10．B
【分析】由图可知，锌锰干电池为不能充电的一次电池，电池工作时，锌筒为负极，石墨棒为正极。
【详解】A．锌锰干电池不能充电，属于一次电池，故A正确；
B．锌锰干电池工作时，化学能转化为电能，故B错误；
C．由分析可知，电池工作时，锌筒为负极，石墨棒为正极，电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒，故C正确；
D．由分析可知，电池工作时，锌筒为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为，故D正确；
故选B。
11．B
【详解】A．接通开关1时构成原电池，铝箔1是负极，原电池中阳离子向正极移动，则向铝箔2电极方向移动，A错误；
B．接通开关1时构成原电池，铝箔2是正极，发生得到电子的还原反应，铝箱2上电极反应式：，B正确；
C．接通开关2时构成电解池，铝箔1作阴极，接电源的负极，即X为电源的负极，C错误；
D．接通开关2时构成电解池，阴极电极反应式为C+(1-x)Na＋+(1-x)e－＝Na1－xC，电路中转移1mol电子，硬碳质量增加23g，D错误；
答案选B。
12．A
【详解】A．燃料电池中通入燃料的电极是负极，负极反应式为C4H10+13O2－-26e-=4CO2↑+5H2O，选项A不正确；
B．在放电时，熔融电解质中O2-向负极定向移动、阳离子向正极移动，选项B正确；
C．电池总反应式和燃料燃烧方程式相同，为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O，选项C正确；
D．燃料电池中通入氧化剂的电极是正极，所以通入空气的电极是正极，电极反应式为：O2+4e-═2O2-，选项D正确；
答案选A。
【点睛】本题考查化学电源新型电池，电化学的内容是历年高考的重点知识之一，在高考试题中出现的概率较高。燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，难点是电极反应式的书写，注意该电解质中自由移动的离子。正极发生还原反应，（1）在酸性溶液中 O2 + 4e- +4 H+== 4H2O （2）在碱性溶液中, O2 + 4e -+ 2H2O== 4OH-；（3）在熔融碳酸盐中,氧离子与碳酸根离子不能结合，只能与二氧化碳结合生成碳酸根离子， O2+2CO2-+4e-==2 CO32-；（4）在熔融氧化物介质中，氧气得到电子转化为氧离子， O2 + 4e- == 2O2- 。
13．D
【详解】A.阳离子移向正极，所以该电池工作时，b膜为阳离子交换膜，故A错误；
B.该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极是正极，电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O，则处理后的含NO3- 污水的pH增大，故B错误；
C.负极上有机物失电子发生氧化反应，电极反应式为C6H10O5+7H2O+24e-=6CO2↑+24H+，故C错误；
D.阴离子移向负极，a膜为阴离子交换膜，所以导线中流过1mol电子，理论上有1mol Cl-通过a膜，所以D选项是正确的。
【点睛】该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极是正极，电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O，左边装置电极是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答.
14．D
【分析】由图可知，放电时，锌电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，右侧电极为正极，在水分子作用下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和氢氧根离子，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌，右侧电极为阳极，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水。
【详解】A．由分析可知，充电时，锌电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌，故A错误；
B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，在水分子作用下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和氢氧根离子，反应中转移2NA个电子，故B错误；
C．由右图可知，使用催化剂s－SnLi时，二氧化碳也会转化为一氧化碳，所以使用催化剂s－SnLi不能消除副产物一氧化碳的生成，故C错误；
D．由右图可知，使用催化剂Sn较s－SnLi，催化剂Sn的中间产物的能量均低于催化剂s－SnLi，稳定性强于催化剂s－SnLi，故D正确；
故选D。
15．C
【详解】A．图中可知，该装置为太阳能光伏发电且产生了燃料CH3OH，即太阳能转化为电能和化学能，A项正确；
B．反应分别为、3H2+CO2=H2O+CH3OH，这两个反应均为氧化还原反应，B项正确；
C．CH3OH中的化学键只有共价键，没有离子键，且氢键不属于化学键，C项错误；
D．该装置中产生了H2和CH3OH均能作为燃料电池的负极材料，D项正确；
故选C。
16． 做耐火材料或冶炼Mg Mg2++ 2HCO3-Mg(OH)2↓+2CO2↑ A I2 取少量的0.01mol/L的CCl4溶液于试管中，加入少量Mg粉，振荡；再加入少量蒸馏水振荡，对比加水前后反应的快慢，如加快明显说明乙同学正确，如加快不明显，说明甲同学正确。或取两支试管，分别加入相同体积的两种碘的溶液，同时加入相同量的Mg粉，观察两支试管反应的快慢，如盛水溶液的试管明显快些，说明乙同学正确，如两试管反应速度相差不大，说明甲同学正确 H2O2+2H++2e-=2H2O
【详解】（1）MgO的重要用途有做耐火材料或冶炼Mg等；
（2）加热时促进镁离子和碳酸氢根离子的水解反应，因此发生的离子方程式是Mg2++ 2HCO3-Mg(OH)2↓+2CO2↑；
（3）镁与CO2、氮气和氯化氢均反应，所以可以用作该反应保护气的是He，答案选A；
（4）碘是紫黑色固体，所以紫烟的成分是I2；根据两个假设可知实验方案为：取少量的0.01mol/L的CCl4溶液于试管中，加入少量Mg粉，振荡；再加入少量蒸馏水振荡，对比加水前后反应的快慢，如加快明显说明乙同学正确，如加快不明显，说明甲同学正确。或取两支试管，分别加入相同体积的两种碘的溶液，同时加入相同量的Mg粉，观察两支试管反应的快慢，如盛水溶液的试管明显快些，说明乙同学正确，如两试管反应速度相差不大，说明甲同学正确；
（5）原电池中正极发生得到电子的还原反应，因此正极是双氧水得到电子，电极方程式为H2O2+2H++2e-=2H2O。
17．(1)合成
(2)
(3)
(4) 的水解程度大于电离程度 ＜
(5)

【详解】（1）制轮胎的丁苯橡胶属于有机合成材料，为合成材料；
（2）反应中钠得到电子发生还原反应，氮元素失去电子发生氧化反应，电子转移为，；
（3）催化剂作用下，汽车尾气中的与能转化成两种无污染的气体，根据质量守恒定律，可知反应生成氮气和二氧化碳，；
（4）用溶液吸收，当时，所得溶液呈碱性，原因是两者反应生成碳酸氢钠，碳酸氢根离子水解生成氢氧根离子导致溶液显碱性，溶液中溶质为碳酸氢钠，其水解大于电离，故<；
（5）溶液环境下甲醇燃料电池的负极上甲醇发生氧化反应生成碳酸根离子，电极反应式。
18．(1)2
(2) 1×10-5 >
(3)N2H4+4Cu(OH)2=2Cu2O↓+N2↑+6H2O
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-1284.4kJ/mol
(5) H2O2+2e-=2OH- 减小

【详解】（1）肼的结构为H2N-NH2，0.5mol肼中含有极性共价键的物质的量为0.5mol×4=2mol。
（2）①常温下，Kw=10-14，某浓度N2H5C1溶液因水解，pH为5，促进水的电离，则该溶液中由水电离产生的c(H+)=10-5mol/L。②常温下，0.2mol/LN2H4溶液0.1mol/LHCl溶液等体积混合，反应后溶液中存在等物质的量浓度的N2H4·H2O和N2H5C1，混合溶液的pH＞7，说明以N2H4·H2O的电离为主，则溶液中v(N2H5+)＞v(N2H4·H2O) 。
（3）工业上可用肼(N2H4)与新制Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该反应的化学方程式为N2H4+4Cu(OH)2=2Cu2O↓+N2↑+6H2O。
（4）肼与双氧水反应成氮气与水蒸气。1.6g液态肼在上述反应中放出64.22kJ的热量，则1mol肼(32g)燃烧放出×64.22kJ= 1284.4kJ热量，反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-1284.4kJ/mol。
（5）肼-双氧水燃料电池中正极发生还原反应，正极反应式为2H2O2+4e-=4OH-，电池工作过程中，A极为负极，总反应为N2H4+2H2O2=N2+4H2O，用总反应方程式-正极反应式=负极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，负极区溶液的pH逐渐减小。
19． CO2 (g)+3H2 (g)=CH3OH(l)+H2O (l)△H=-131.4 kJ•mol-1 O2+4e-=2O2- CH2OH+4O2--8e-=CO2+2H2O 从正极流向负极 燃料电池的能量转化率高
【分析】(1)依据盖斯定律和热化学方程式计算得到；
(2)①燃料电池中依据原电池工作原理，正极是氧气得到电子发生还原反应，电解质是固体，氧气得到电子生成氧离子；甲醇在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳；
②原电池中阴离子移向负极；
③依据原电池反应能量转化率高分析判断。
【详解】(1)2H2(g)+O2 (g)=2H2O (l)△H=-571.6kJ•mol-1 ①，2CH3OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(l)△H=-726.0kJ•mol-1 ②，依据盖斯定律①×3-②得到：2CO2 (g)+6H2 (g)=2CH3OH(l)+2H2O (l)△H=-262.8kJ•mol-1；热化学方程式为：CO2 (g)+3H2 (g)=CH3OH(l)+H2O (l)△H=-131.4 kJ•mol-1；
(2)①甲醇一空气燃料电池中氧气得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应为：O2+4e-=2O2-； 甲醇在负极失电子发生氧化反应，电极反应为：CH2OH+4O2--8e-=CO2+2H2O；
②依据电极反应分析可知原电池中阴离子移向负极，氧离子从正极流向负极移动；
③原电池反应实现能量转化的高效率，燃料电池能量转化率高。
20． H2SeO3＋2SO2＋H2O===Se＋2H2SO4 2Li＋＋xSe＋2e－===Li2Sex Li Li2Se6>Li2Se4>Li2Se 提供碳源，将硫酸锂还原(作还原剂) 300 ℃后，样品主要发生两个反应过程：反应1为Li2S被O2氧化生成Li2SO4，反应2为C被O2氧化生成CO2；前期固体残留率增加的原因是反应1为主，后期固体残留率减少的原因反应2为主
【详解】(1)①SO2通入亚硒酸中生成Se，发生氧化还原反应，化学方程式为：；
②由电池工作的原理图可知，Li电极为电池的负极，Se电极为电池的正极，电池放电时Li+能迁移到正极附近与Se结合生成，因此正极的电极反应式为：；电池在充电时，Li电极接外电源的负极，做阴极，Li+是阳离子在电解池中朝阴极迁移，因此Li+在充电时朝Li电极迁移；
③由图可知，与正极碳基体结合时会向外释放能量，如果释放的能量越大，那么结合之后越稳定，因此3中与碳基体结合能力的强弱为；
(2)①Li2S电池的正极材料是碳包裹得Li2S，因此为了获得这种正极材料，就需要壳聚糖在与硫酸锂高温反应时，一方面将硫酸锂还原，另一方面提供包裹Li2S的碳源；
②该Li2S是具有碳包裹结构的Li2S，因此在考虑其固体质量变化时，一方面要考虑Li2S自身被氧化的影响，另一方面也要考虑包裹Li2S的碳在高温下被氧化的影响；所以300 ℃后，样品主要发生两个反应过程：反应1为Li2S被O2氧化生成Li2SO4，反应2为C被O2氧化生成CO2；前期固体残留率增加的原因是反应1为主，后期固体残留率减少的原因是反应2为主。