必刷题05 化学反应与电能（原电池）-2023-2024学年高一化学下学期期末复习·暑假提升必刷题（人教版2019必修第二册）

必刷题05 化学反应与电能（原电池） 建议完成时间： 90 分钟 选择题：精选 20 题 实际完成时间： 分钟 非选择题：精选 7 题 1．（23-24高一下·湖北十堰·期末）下列设备的使用过程中涉及化学能与电能的相互转化的是 设备 风力发电机 柔性屏手机 厨房排气扇 台灯（非充电式） 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 2．（22-23高一下·天津滨海新·期末）下列有关化学电池的说法正确的是 A．化学电池的反应基础是氧化还原反应 B．锌锰干电池工作时，锌筒作负极，发生还原反应 C．铅酸蓄电池属于二次电池，可以无限次的反复放电、充电 D．燃料电池是一种清洁、高效的新型电池，但是不安全 3．（22-23高一下·甘肃临夏·期末）下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A．图1所示装置可将化学能转化为电能 B．图2可表示晶体与晶体反应的能量变化 C．图3所示的锌锰干电池中在正极发生还原反应 D．图4所示装置可验证金属活动性：M<N 4．（22-23高一下·内蒙古包头·期末）近年来电池研究领域涌现出纸电池，它像纸一样轻薄柔软，其结构如下图所示。某同学据此利用质量相同的铜片和镁片，电解液(溶液)和隔离膜制作简易电池。下列关于其放电过程说法正确的是 A．铜片为负极 B．电子由镁片经隔离膜流向铜片 C．导线中转移时，两极质量差为0.88g D．将铜片换为铝片，电解液换为NaOH溶液，负极为镁片 5．（22-23高一下·山东威海·期末）某铜锌原电池及氢氧燃料电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．两个装置内发生的总反应分别为和 B．两个装置内发生氧化反应的分别是锌片和氢气 C．铜锌原电池内铜片上有气泡产生 D．氢氧燃料电池工作时，向a极定向移动 6．（22-23高一下·云南·期末）下列事实能说明的金属活动性比强的是 A．将镁和铝用导线连接放入稀盐酸中组成原电池，铝电极上产生较多气泡 B．将镁和铝用导线连接放入氢氧化钠溶液中组成原电池，铝电极逐渐溶解 C．镁与足量氯气反应失去个电子，铝与足量氯气反应失去个电子 D．各镁、铝与足量盐酸反应，分别产生氢气和 7．（22-23高一下·湖南岳阳·期末）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子 D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 8．（23-24高一下·浙江杭州·期末）下列“类比”合理的是 A．和反应是氧化还原反应，则BrCl和反应生成HBrO和HCl也是氧化还原反应 B．Mg、Al与浓盐酸构成的原电池中较活泼的Mg作负极，故Mg、Al与氢氧化钠构成的原电池中也是Mg作负极 C．与能反应生成S，故与能在一定条件下反应生成 D．中Cl的化合价为＋1价，则中F的化合价为＋1价 9．（22-23高一下·湖南邵阳·期末）有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 10．（23-24高一下·湖北·期末）电池极大地方便了人们的生活，如图为两种电池的示意图。下列说法错误的是 A．锂—空气电池正极材料是多孔电极，氧气得到电子 B．锂—空气电池总反应方程式为4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH C．铝离子电池中电流从石墨电极经过用电器到铝电极 D．铝离子电池负极反应式为 11．（23-24高一下·内蒙古赤峰·期末）能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是 A．风能属于可再生能源 B．光伏发电系统能将电能直接转化为太阳能 C．物质燃烧的过程中化学能转化为热能 D．原电池放电的过程实现了化学能转化为电能 12．（22-23高一下·浙江宁波·期末）燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，下图为甲醇燃料电池的简易装置。下列说法正确的是 A．左侧电极为负极，发生氧化反应 B．OH-移向右侧电极，故左侧电极附近溶液碱性变弱 C．右侧电极的电极反应式： D．此电池生成3 mol H2O时，转移电子数为6NA 13．（22-23高一下·四川凉山·期末）鱼雷采用的动力电池以溶有的流动海水为电解液，电池反应为，下列说法不正确的是 A．为电池的正极 B．负极的电极反应式为 C．电子由经外电路流向 D．溶液中的向电极迁移 14．（23-24高一下·天津·期末）为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组设计如图所示电池，将含氮化合物转化为无毒气体。下列说法错误的是 A．该电池的总反应为： B．电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强 C．同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3 D．若离子交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，电池工作时从左侧电极室通过交换膜移向右侧 15．（23-24高一下·江苏·期末）有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流方向由D→导线→C； ③A、C用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡； ④B、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，D极发生氧化反应。 据此可判断四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A．A>B>C>D B．A>C>D>B C．C>A>B>D D．B>D>C>A 16．（22-23高一下·辽宁锦州·期末）质量均为的铁片、铜片和的溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是 A．a和b用导线连接时，电子通过电解质溶液转移到铜片上 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为 C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成黄色 D．a和b用导线连接后，当电路中通过电子时，理论上铁片与铜片的质量差为 17．（22-23高一下·河南商丘·期末）某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是 A．装置(1)中铜棒上没有气体产生 B．装置(2)中棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为： C．当装置(3)电路中转移电子，负极和正极质量变化之差为 D．装置(2)与(3)中正极生成的物质质量之比为1∶32时，棒的质量变化相等 18．（22-23高一下·贵州毕节·期末）乙醇燃料电池广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域，工作原理如图所示，电池总反应为：，下列说法错误的是 A．和通入的一极为负极 B．正极反应式为 C．负极反应式为 D．从正极经传导质子的固体膜移向负极 19．（22-23高一下·辽宁大连·期末）某酒精检测仪的工作原理示意图如下。下列说法错误的是 A．该装置在使用过程中，b电极附近增大 B．该装置的优势是可以定量检测呼气中的乙醇含量 C．该装置使用时需安装电池，故该装置将电能转化为化学能 D．该装置的负极反应为 20．（22-23高一下·云南文山·期末）肼(N2H4)一空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示。下列判断错误的是 A．通入空气的电极b为正极 B．a电极反应式为 C．电池工作时，移向a电极 D．当电池放电转移10mol电子时，至少消耗燃料肼60g 21．（22-23高一下·四川南充·期末）研究化学反应过程中能量的转化对于实际生产具有重要的意义。回答下列问题： (1)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同引起的，下图为和反应生成过程中的能量变化。 ①该反应为 (填“吸热反应”或“放热反应”)。 ②该反应中，反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。 ③该反应中，每生成，吸收(或放出)热量 kJ。 (2)某氢气燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。 ①b为原电池 (填“正”或“负”)极。 ②a极的电极反应式为 。 ③若电池工作时消耗(标准状况)氢气，则理论上通过电流表的电量为 C(每摩尔电子所携带的电荷称为法拉第常数，值为)。 22．（22-23高一下·辽宁·期末）为治理雾霾天气，可采用多种方法实现工业废气脱硫。 Ⅰ．软锰矿浆(主要成分，含有少量铁、铝等氧化物)可脱除燃煤烟气中的，又可制得电池材料。主要流程如图： (1)提高烟气吸收效率的可行措施有 (写出两点)。 (2)写出“沉锰”步骤发生反应的离子方程式： 。 (3)现将该烟气以的流量通入到装有的溶液的装置中，后，恰好完全反应。计算该烟气中含量： 。 II．活性是一种固体脱硫剂(无水无脱硫作用)，其原理是将废气中的含硫化合物化学吸附到脱硫剂的孔隙中，发生反应改变其化学组成。利用活性脱除沼气中的可转化成。 (4)“脱除沼气中”反应的化学方程式为 。 (5)工业上要求脱除过程温度不能超过，原因是 。 Ⅲ．有人设想利用电化学原理除去，并将化学能转化为电能。装置图如下。 (6)电池的正极是 。(填“a”或“b”) (7)写出a电极的电极反应 。 23．（22-23高一下·内蒙古阿拉善盟·期末）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、电能等不同形式的能量。 (1)H2可用于工业合成氨气，已知拆开1mol H—H、1mol N≡N分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ，形成1mol N—H会放出能量391kJ，则在反应N2+3H22NH3中，每生成2mol NH3， (填“吸收”或“放出”)热量 kJ。当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)你所计算出的值。 (2)用图甲、乙所示装置进行实验，请回答下列问题。 以下叙述中，正确的是 (填字母)。 a．甲中铜片是正极，乙中锌片是负极        b．两池中溶液的pH均增大 c．两池中铜片表面均有气泡产生 d．若反应过程中有0.2mol电子转移，生成的氢气在标准状况下的体积均为2.24L (3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置： 若溶液为氢氧化钠溶液，负极的电极反应为 。 (4)如图是甲烷燃料电池的原理示意图： ①电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该电极的反应式为 。 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”) 24．（22-23高一下·云南文山·期末）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。 (1)铅蓄电池在放电时发生的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。负极的电极反应式为 。 (2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。 (3)燃料电池是一种高效、安全环保的供电装置，以甲醇作燃料的电池，如下图所示： ①负极反应物是 ，H＋从 (填“a”或“b”，下同)极移动到 极。 ②正极反应式为 。 25．（23-24高一下·贵州贵阳·期末）现代社会活动需要利用化学反应中的物质和能量变化。 Ⅰ.化学能与热能 下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题： 物质 HCl 键能/kJ 243 193 151 436 432 (1)以上物质中最不稳定的是 。 (2)按照反应，生成2mol HCl （填“吸收”或“放出”）的热量为 kJ。根据能量守恒定律，反应物的总能量应该 其生成物的总能量（填“大于”或“小于”）。 Ⅱ.化学能与电能 (3)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。 装置 A表面有气泡 B电极的质量增加 电子由A到D 根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 。 (4)“乙醇燃料电池”的工作原理为，装置如图所示。 ①在该电池中的移动方向为由 （填“A到B”或“B到A”）。写出A电极的电极反应式： 。 ②若标况下有11.2L 参与反应，理论上通过质子交换膜的数目为 。 26．（22-23高一下·广东韶关·期末）研究、、CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。 (1)已知反应中相关的化学键键能数据如表： 化学键 H-H C-O C≡O(CO) H-O C-H E(kJ·mol) 436 343 1076 465 413 ①若有1mol生成，该反应 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 ②一定温度下，在恒容的密闭容器中充入1molCO和2mol发生上述反应，对于该反应，下列说法正确的是 (填序号)。 A．反应过程中不变 B．升高温度，正反应速率减小 C．往容器中充入He，压强增大，反应速率加快 D．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡 (2)利用反应，可实现汽车尾气的无害化处理。一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 ①X代表的物质是 ；a点正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。 ②从反应开始到达到平衡， ；该条件下，CO的平衡转化率为 。 (3)可用电化学原理处理制备硫酸，装置图如图，电极为多孔材料。电极M为 极；写出N极的电极方程式： 。 27．（23-24高一下·广东深圳·期末）任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可以与热能、电能等不同形式的能量相互转化，用于生产、生活和科研。请回答下列问题： (1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化的原理。 (2)世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。光伏电池能将 直接转变为电能(填：“化学能”“太阳能”“热能”等) (3)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨热分解法制氢气。相关化学键的键能数据 化学键 键能E/(kJ·mol) 946.0 a 390.8 一定温度下，利用催化剂将分解为和3 mol ，吸收90.8 kJ热量，则 。 (4)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“”设计一个原电池，并在下面方框内画出简单原电池实验装置图，注明电极材料和电解质溶液 。 (5)肼-过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示。 ①惰性电极B是电池的 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 。 ②电池工作过程中，若A极区产生14 g，则转移的电子数目为 。 ③有人提出可用甲烷去替代肼，此时惰性电极A发生的电极反应式为 。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 必刷题05 化学反应与电能（原电池） 建议完成时间： 90 分钟 选择题：精选 20 题 实际完成时间： 分钟 非选择题：精选 7 题 1．（23-24高一下·湖北十堰·期末）下列设备的使用过程中涉及化学能与电能的相互转化的是 设备 风力发电机 柔性屏手机 厨房排气扇 台灯（非充电式） 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A. 风力发电机在工作时，消耗机械能(动能)，产生电能，把动能转化为电能，A不符合题意； B.手机电池充电时化学能转变为电能，使用时电能转变为化学能，实现了化学能与电能的相互转化，B符合题意； C. 厨房排气扇在工作时，消耗电能，产生机械能，把电能转化为机械能，C不符合题意； D. 台灯（非充电式）使用时将电能转化为光能，D不符合题意； 故选B。 2．（22-23高一下·天津滨海新·期末）下列有关化学电池的说法正确的是 A．化学电池的反应基础是氧化还原反应 B．锌锰干电池工作时，锌筒作负极，发生还原反应 C．铅酸蓄电池属于二次电池，可以无限次的反复放电、充电 D．燃料电池是一种清洁、高效的新型电池，但是不安全 【答案】A 【详解】A．化学电池是将化学能转化为电能的装置，有电子转移，实质为氧化还原反应，A正确； B．锌锰干电池工作时，锌筒作负极，负极失去电子，发生氧化反应，B错误； C．铅酸蓄电池属于二次电池，但并不能无限次的反复放电和充电，C错误； D．燃料电池是高效、安全、环保的新型化学电池，D错误； 故选A。 3．（22-23高一下·甘肃临夏·期末）下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A．图1所示装置可将化学能转化为电能 B．图2可表示晶体与晶体反应的能量变化 C．图3所示的锌锰干电池中在正极发生还原反应 D．图4所示装置可验证金属活动性：M<N 【答案】C 【详解】A．图1没有形成闭合电路，所示装置不能构成原电池，不能将化学能转化为电能，A错误； B．图2所示为放热反应，晶体与反应为吸热反应，B错误； C．锌锰干电池中得到电子，在正极发生还原反应，C正确；   D．图4所示装置为原电池，正极发生还原反应，产物为H2，则金属N为正极，金属M为负极，负极金属活动性强，活动性 M>N，D错误； 故选C。 4．（22-23高一下·内蒙古包头·期末）近年来电池研究领域涌现出纸电池，它像纸一样轻薄柔软，其结构如下图所示。某同学据此利用质量相同的铜片和镁片，电解液(溶液)和隔离膜制作简易电池。下列关于其放电过程说法正确的是 A．铜片为负极 B．电子由镁片经隔离膜流向铜片 C．导线中转移时，两极质量差为0.88g D．将铜片换为铝片，电解液换为NaOH溶液，负极为镁片 【答案】C 【详解】A．铜片、CuSO4溶液构成原电池，镁片为负极，发生氧化反应，A错误； B．电子不能进入电解质溶液，B错误； C．放电过程中”时，负极镁失电子生成镁离子，正极铜离子得电子生成铜，质量增加，两极质量差为0.64g+0.24g=0.88g；C正确； D．将铜片换为铝片，电解液换为NaOH溶液，负极为铝片，D错误； 故选C。 5．（22-23高一下·山东威海·期末）某铜锌原电池及氢氧燃料电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．两个装置内发生的总反应分别为和 B．两个装置内发生氧化反应的分别是锌片和氢气 C．铜锌原电池内铜片上有气泡产生 D．氢氧燃料电池工作时，向a极定向移动 【答案】D 【详解】铜锌原电池中锌较活泼，锌发生氧化反应做负极、铜故为正极；氢氧燃料电池中氧气发生还原反应生成水，b极为正极，氢气发生氧化反应生成氢离子，a极为负极； A．铜锌原电池中总反应为锌和硫酸生成硫酸锌和氢气，；氢氧燃料电池中总反应为氢气和氧气生成水，，A正确；   B．由分析可知，两个装置内发生氧化反应的分别是锌片和氢气，B正确； C．铜锌原电池内铜片为正极，氢离子在正极放电生成氢气，有气泡产生，C正确； D．原电池中阳离子向正极迁移，故氢氧燃料电池工作时，向b极定向移动，D错误； 故选D。 6．（22-23高一下·云南·期末）下列事实能说明的金属活动性比强的是 A．将镁和铝用导线连接放入稀盐酸中组成原电池，铝电极上产生较多气泡 B．将镁和铝用导线连接放入氢氧化钠溶液中组成原电池，铝电极逐渐溶解 C．镁与足量氯气反应失去个电子，铝与足量氯气反应失去个电子 D．各镁、铝与足量盐酸反应，分别产生氢气和 【答案】A 【详解】A．该原电池中活泼性强的金属作负极，说明镁的活泼性比铝强，A正确； B．NaOH溶液与铝反应，不与镁反应，不能证明金属活动性强弱，B错误； C．金属的活动性强弱与失去电子个数无关，C错误； D．等物质的量的金属与足量盐酸反应产生氢气的多少不能证明金属活动性强弱，D错误； 故选A。 7．（22-23高一下·湖南岳阳·期末）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子 D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 【答案】C 【详解】A．干电池属于一次电池，铅蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A项正确； B．干电池中锌筒为负极，负极上锌发生失电子的氧化反应而溶解，锌筒被破坏，B项正确； C．铅蓄电池在工作时，负极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，负极每消耗1molPb，外电路中通过2mol电子，但电子不会在硫酸溶液中转移，C项错误； D．氢氧燃料电池的产物为H2O，氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点，D项正确； 答案选C。 8．（23-24高一下·浙江杭州·期末）下列“类比”合理的是 A．和反应是氧化还原反应，则BrCl和反应生成HBrO和HCl也是氧化还原反应 B．Mg、Al与浓盐酸构成的原电池中较活泼的Mg作负极，故Mg、Al与氢氧化钠构成的原电池中也是Mg作负极 C．与能反应生成S，故与能在一定条件下反应生成 D．中Cl的化合价为＋1价，则中F的化合价为＋1价 【答案】C 【详解】A．BrCl和反应生成HBrO和HCl，元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故A错误； B．Mg、Al与氢氧化钠构成的原电池中，Mg作正极，故B错误； C．与能反应生成S，与能在一定条件下反应生成，故C正确； D．F的非金属性大于O，中F的化合价为-1价，故D错误； 选C。 9．（22-23高一下·湖南邵阳·期末）有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，金属活动性a＞b；b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，金属活动性b＞c；d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属活动性d＞c；电流计指示，导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，金属活动性d＞a；综合以上分析，金属活动性d＞a＞b＞c，C正确。 10．（23-24高一下·湖北·期末）电池极大地方便了人们的生活，如图为两种电池的示意图。下列说法错误的是 A．锂—空气电池正极材料是多孔电极，氧气得到电子 B．锂—空气电池总反应方程式为4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH C．铝离子电池中电流从石墨电极经过用电器到铝电极 D．铝离子电池负极反应式为 【答案】B 【详解】A．电池内部阳离子向正极移动，如图锂－空气电池中，锂离子向多孔电极移动，所以多孔电极为正极，正极氧气得电子，A正确； B．锂－空气电池中为非水电解质，不可能有水参加反应，总反应方程式为4Li+O2＝2Li2O，B错误； C．铝离子电池中两个电极分别为铝和石墨，铝为活泼电极，是负极，石墨为正极。外电路中电流由正极流向负极，即由石墨流向铝，C正确； D．由图可知，铝离子电池负极是铝失去电子，反应式为，D正确； 故选B。 11．（23-24高一下·内蒙古赤峰·期末）能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是 A．风能属于可再生能源 B．光伏发电系统能将电能直接转化为太阳能 C．物质燃烧的过程中化学能转化为热能 D．原电池放电的过程实现了化学能转化为电能 【答案】B 【详解】A．风能属于自然界中的可再生能源，A正确； B．光伏发电系统为光电转换装置，该系统能将太阳能直接转化为电能，B错误； C．物质燃烧的过程中化学能转化为热能，C正确； D．原电池放电的过程实现了化学能转化为电能，D正确； 答案选B。 12．（22-23高一下·浙江宁波·期末）燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，下图为甲醇燃料电池的简易装置。下列说法正确的是 A．左侧电极为负极，发生氧化反应 B．OH-移向右侧电极，故左侧电极附近溶液碱性变弱 C．右侧电极的电极反应式： D．此电池生成3 mol H2O时，转移电子数为6NA 【答案】D 【详解】在该燃料电池中，通入O2的电极为正极，发生得到电子的还原反应；O2+4e-+2H2O=4OH-，通入燃料甲醇的电极为负极，发生失去电子的氧化反应，CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O，由于同一闭合回路中电子转移数目相等，可知总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O；电解质溶液中离子移动方向是：阳正阴负，据此分析解答。 A．在U型管左侧通入O2，为正极，发生还原反应，A错误； B．在左侧电极发生还原反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，反应产生OH-，同时反应消耗H2O，尽管氢氧根离子向右侧电极移动，但总的来说，左侧电极附近溶液c(OH-)增大，附近溶液的碱性变强，B错误； C．电解质溶液为碱性，不能大量存在H+。右侧电极为负极，失去电子，发生氧化反应，根据电解质溶液的酸碱性，可知负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O，C错误； D．该反应总方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O，每反应产生6 molH2O，转移12 mol电子，则此电池生成3 mol H2O时，转移电子数为6NA，D正确； 故合理选项是D。 13．（22-23高一下·四川凉山·期末）鱼雷采用的动力电池以溶有的流动海水为电解液，电池反应为，下列说法不正确的是 A．为电池的正极 B．负极的电极反应式为 C．电子由经外电路流向 D．溶液中的向电极迁移 【答案】C 【详解】Al-Ag2O动力电池是以溶有KOH的流动海水为电解液，从电池反应可以看出，Al化合价升高，则Al作负极，失电子与电解质溶液中的氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子和水，Ag化合价降低，则Ag2O在正极得电子，与水反应生成Ag和氢氧根离子。 A．Ag2O做原电池正极，A说法正确； B．由分析可知，Al作负极，失电子，负极的电极反应式为Al+4OH--3e-=+2H2O，B说法正确； C．电子由负极流向正极，即电子由Al极经外电路流向Ag2O极，C说法错误； D．原电池中阴离子移向负极，则溶液中的 OH-向 Al 电极迁移，D说法正确； 故选C。 14．（23-24高一下·天津·期末）为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组设计如图所示电池，将含氮化合物转化为无毒气体。下列说法错误的是 A．该电池的总反应为： B．电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强 C．同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3 D．若离子交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，电池工作时从左侧电极室通过交换膜移向右侧 【答案】D 【详解】氨气失去电子，电极A为负极，负极反应为2NH3－6e－+6OH－＝N2+6H2O，二氧化氮得到电子，电极B是正极，正极反应为2NO2+8e－+4H2O＝8OH－+N2。据此解答。 A．负极反应为2NH3－6e－+6OH－＝N2+6H2O，正极反应为2NO2+8e－+4H2O＝8OH－+N2，因此该电池的总反应为：，故A正确； B．右侧发生2NO2+8e－+4H2O＝8OH－+N2，因此电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强，故B正确； C．负极反应为2NH3－6e－+6OH－＝N2+6H2O，正极反应为2NO2+8e－+4H2O＝8OH－+N2，由得失电子守恒可知，同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为8：6=4：3，故C正确； D．离子能通过离子交换膜才能形成闭合回路，OH－离子通过离子交换膜进入负极区与NH3反应，为阴离子交换膜，故D错误； 故选D。 15．（23-24高一下·江苏·期末）有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流方向由D→导线→C； ③A、C用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡； ④B、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，D极发生氧化反应。 据此可判断四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A．A>B>C>D B．A>C>D>B C．C>A>B>D D．B>D>C>A 【答案】B 【详解】一般情况下，原电池中金属活动性：负极材料>正极材料。 【详解】①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极，则金属活动性：A>B； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流方向由D导线→C，则C是负极、D是正极，金属活动性：C>D； ③A、C用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡，则C极上得到电子发生还原反应，C是正极、A是负极，金属活动性：A>C； ④B、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，D极发生氧化反应，则D是负极、 B是正极，金属活动性：D>B； 综上：金属活动性顺序为A>C>D>B， 故选B。 16．（22-23高一下·辽宁锦州·期末）质量均为的铁片、铜片和的溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是 A．a和b用导线连接时，电子通过电解质溶液转移到铜片上 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为 C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成黄色 D．a和b用导线连接后，当电路中通过电子时，理论上铁片与铜片的质量差为 【答案】D 【详解】A．a和b用导线连接时为原电池，电子由负极Fe经过导线流向正极Cu，不能进入溶液中，A错误； B．a和b用导线连接时为原电池，Cu作正极，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，B错误； C．a和b用导线连接时为原电池，Fe作负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，a和b不用导线连接时，Fe与CuSO4反应为Cu2++Fe=Cu + Fe2+，溶液均从蓝色变成浅绿色，C错误； D．a和b用导线连接时为原电池，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，当电路中有0.2NA个电子通过时，溶解Fe为0.1mol，生成Cu为0.1mol，即溶解5.6gFe，生成6.4gCu，理论上铁片与铜片的质量差为5.6g+6.4g =12g，D正确； 故选D。 17．（22-23高一下·河南商丘·期末）某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是 A．装置(1)中铜棒上没有气体产生 B．装置(2)中棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为： C．当装置(3)电路中转移电子，负极和正极质量变化之差为 D．装置(2)与(3)中正极生成的物质质量之比为1∶32时，棒的质量变化相等 【答案】C 【详解】(1)因没有形成闭合回路，不是原电池装置；(2)形成了铜锌原电池，且Zn为负极；(3)也形成了铜锌原电池，Zn为负极。 A．装置(1)是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，铜棒上没有气体产生，A正确； B．装置(2)是原电池装置，锌做负极，铜做正极，溶液中氢离子在铜电极生成氢气，电极反应式为：，B正确； C．装置(3)是原电池装置，锌做负极失电子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电极增重，当装置(3)电路中转移1mol电子，负极和正极质量变化之差为，C错误； D．装置(2)与(3)中负极电极反应均为，装置(2)中正极上电极反应为，装置(3)中正极电极反应为，正极生成物质质量比为1∶32时，依据电子守恒计算的两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，棒的质量变化相等，D正确； 故选C。 18．（22-23高一下·贵州毕节·期末）乙醇燃料电池广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域，工作原理如图所示，电池总反应为：，下列说法错误的是 A．和通入的一极为负极 B．正极反应式为 C．负极反应式为 D．从正极经传导质子的固体膜移向负极 【答案】D 【详解】乙醇燃料电池和通入的一极为负极，负极电极反应式：，空气通入的一极为正极，正极电极反应式：，据分析答题。 A．燃料电池燃料通入的一极为负极，因此和通入的一极为负极，A正确；                                                  B．空气通入的一极为正极，发生还原反应，B正确； C．负极乙醇失电子发生氧化反应，C正确；    D．在原电池中阳离子向正极移动，因此从负极经传导质子的固体膜移向正极，D错误； 故选D。 19．（22-23高一下·辽宁大连·期末）某酒精检测仪的工作原理示意图如下。下列说法错误的是 A．该装置在使用过程中，b电极附近增大 B．该装置的优势是可以定量检测呼气中的乙醇含量 C．该装置使用时需安装电池，故该装置将电能转化为化学能 D．该装置的负极反应为 【答案】C 【详解】由酒精检测仪的工作原理示意图知，该装置属于原电池，“呼气口”附近的电极为负极，通入空气的另一极为正极。 A．b电极为正极，电极式是，则附近增大，A不符合题意； B．该装置含微处理器和液晶显示屏，可定量检测呼气中的乙醇含量，B不符合题意； C．该酒精检测仪利用的是燃料电池原理，可将化学能转化为电能，C符合题意； D．负极处乙醇发生氧化反应，电极式为，D不符合题意； 故选C。 20．（22-23高一下·云南文山·期末）肼(N2H4)一空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示。下列判断错误的是 A．通入空气的电极b为正极 B．a电极反应式为 C．电池工作时，移向a电极 D．当电池放电转移10mol电子时，至少消耗燃料肼60g 【答案】D 【详解】A．燃料电池中通空气的电极b为正极，A正确； B．肼-空气燃料电池中肼中氮元素为-2价升高到氮气中的0价，发生氧化反应，电极反应式为，B正确； C．a极为负极，b极为正极，对于原电池来说，阴离子移向负极，所以电池工作时，移向a电极，C正确； D．根据，当电池放电转移10mol电子时，至少消耗燃料肼为，D错误； 故选D。 21．（22-23高一下·四川南充·期末）研究化学反应过程中能量的转化对于实际生产具有重要的意义。回答下列问题： (1)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同引起的，下图为和反应生成过程中的能量变化。 ①该反应为 (填“吸热反应”或“放热反应”)。 ②该反应中，反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。 ③该反应中，每生成，吸收(或放出)热量 kJ。 (2)某氢气燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。 ①b为原电池 (填“正”或“负”)极。 ②a极的电极反应式为 。 ③若电池工作时消耗(标准状况)氢气，则理论上通过电流表的电量为 C(每摩尔电子所携带的电荷称为法拉第常数，值为)。 【答案】 (1)吸热 小于 90 (2)正极 H2－2e－＋2OH－=2H2O 1.93×103 【详解】（1）由图可知，破坏1mol氮气和1mol氧气的化学键需要吸收的能量之和为946kJ+498kJ=1444kJ，生成2mol一氧化氮的化学键放出的能量为2×632kJ=1264kJ，吸收的总能量比放出的总能量多，则该反应为吸热反应，反应生成2mol一氧化氮反应吸收的能量为1444kJ—1264kJ=180kJ； ①由分析可知，该反应为吸热反应，故答案为：吸热； ②由分析可知，该反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，故答案为：小于； ③由分析可知，反应生成2mol一氧化氮反应吸收的能量为180kJ，则生成1mol一氧化氮需要吸收的能量为180kJ×=90kJ，故答案为：90； （2）由电子移动方向可知，则通入氢气的A极为燃料电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，通入氧气的B极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子； ①由分析可知，通入氧气的B极为正极，故答案为：正极； ②由分析可知，氢气的A极为燃料电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O，故答案为：H2－2e－＋2OH－=2H2O； ③标准状况下224mL氢气的物质的量为0.01mol，氢气发生的电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O，则氢气完全反应时，转移电子0.02mol，理论上通过电流表的电量为0.02mol×9.65×104C/mol=1.93×103C，故答案为：1.93×103。 22．（22-23高一下·辽宁·期末）为治理雾霾天气，可采用多种方法实现工业废气脱硫。 Ⅰ．软锰矿浆(主要成分，含有少量铁、铝等氧化物)可脱除燃煤烟气中的，又可制得电池材料。主要流程如图： (1)提高烟气吸收效率的可行措施有 (写出两点)。 (2)写出“沉锰”步骤发生反应的离子方程式： 。 (3)现将该烟气以的流量通入到装有的溶液的装置中，后，恰好完全反应。计算该烟气中含量： 。 II．活性是一种固体脱硫剂(无水无脱硫作用)，其原理是将废气中的含硫化合物化学吸附到脱硫剂的孔隙中，发生反应改变其化学组成。利用活性脱除沼气中的可转化成。 (4)“脱除沼气中”反应的化学方程式为 。 (5)工业上要求脱除过程温度不能超过，原因是 。 Ⅲ．有人设想利用电化学原理除去，并将化学能转化为电能。装置图如下。 (6)电池的正极是 。(填“a”或“b”) (7)写出a电极的电极反应 。 【答案】 (1)采用逆流喷淋的方式；适当提高反应温度 (2) (3)6.4 (4) (5)防止脱水失去脱硫活性 (6)b (7) 【详解】酸性软锰矿浆吸收烟气正的二氧化硫生成硫酸锰，加入碳酸锰调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除去铁铝，滤液中加高锰酸钾把Mn2+氧化为二氧化锰，制得电池材料。 （1）根据影响反应速率的因素，提高烟气吸收效率的可行措施有：采用逆流喷淋的方式；适当提高反应温度； （2）“沉锰”步骤中Mn2+被高锰酸钾氧化为二氧化锰，发生反应的离子方程式为 （3）现将该烟气以的流量通入到装有的溶液的装置中，发生反应，后恰好完全反应，则SO2的物质的量为，计算该烟气中含量。 （4）脱除沼气中的转化成,“脱除沼气中”反应的化学方程式为； （5）无水无脱硫作用，工业上要求脱除过程温度不能超过，防止脱水失去脱硫活性； （6）该电池，氧气得电子生成水，氧气发生还原反应，通入氧气的一极为正极，电池的正极是b； （7）a电极二氧化硫失电子生成硫酸，a极是负极，电极反应为。 23．（22-23高一下·内蒙古阿拉善盟·期末）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、电能等不同形式的能量。 (1)H2可用于工业合成氨气，已知拆开1mol H—H、1mol N≡N分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ，形成1mol N—H会放出能量391kJ，则在反应N2+3H22NH3中，每生成2mol NH3， (填“吸收”或“放出”)热量 kJ。当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)你所计算出的值。 (2)用图甲、乙所示装置进行实验，请回答下列问题。 以下叙述中，正确的是 (填字母)。 a．甲中铜片是正极，乙中锌片是负极        b．两池中溶液的pH均增大 c．两池中铜片表面均有气泡产生 d．若反应过程中有0.2mol电子转移，生成的氢气在标准状况下的体积均为2.24L (3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置： 若溶液为氢氧化钠溶液，负极的电极反应为 。 (4)如图是甲烷燃料电池的原理示意图： ①电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该电极的反应式为 。 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”) 【答案】 (1)放出 92 小于 (2)bd (3)Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]- (4)a 减小 【详解】（1）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=（946+436×3-2×3×391）kJ/mol=-92kJ/mol，则每生成2mol NH3放出热量 92kJ；该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量小于92kJ； （2）甲池中锌与稀硫酸反应，锌表面产生气泡，反应离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，铜与稀硫酸不反应；乙池中形成原电池，锌比铜活泼，锌作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，铜作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，据此作答； a．由分析可知，甲装置不能形成原电池，故a错误； b．由分析可知，两池中氢离子均被消耗，pH增大，故b正确； c．甲池中铜表面无明显现象，乙池中铜表面产生气泡，故c错误； d．由分析可知，若反应过程中有0.2mol电子转移，均生成氢气0.1mol，在标况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故d正确； 故答案为：bd； （3）Mg与氢氧化钠溶液不反应，Al与氢氧化钠溶液反应，故Al作负极，Mg作正极；负极反应式为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-； （4）①甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极a为原电池的负极；负极上是甲烷发生失电子的氧化反应，在碱性环境中电极反应式为：； ②正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，根据电池的两极反应，在转移电子相等的情况下，消耗了溶液中的氢氧根离子，所以溶液的碱性减弱，pH减小。 24．（22-23高一下·云南文山·期末）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。 (1)铅蓄电池在放电时发生的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。负极的电极反应式为 。 (2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。 (3)燃料电池是一种高效、安全环保的供电装置，以甲醇作燃料的电池，如下图所示： ①负极反应物是 ，H＋从 (填“a”或“b”，下同)极移动到 极。 ②正极反应式为 。 【答案】 (1)Pb-2e-＋=PbSO4 (2)Cu 6.4 (3)CH3OH b a O2＋4e-＋4H＋=2H2O 【详解】（1）铅蓄电池的电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，依据总电池反应，反应中Pb元素化合价升高，在负极失电子发生氧化反应，其电极反应为：Pb-2e-＋=PbSO4。 （2）将反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计成原电池时，Cu作负极，石墨（或Ag或Pt）作正极，FeCl3溶液作电解质溶液，正极上Fe3+发生得电子的还原反应，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，则转移0.2mol电子时，参与反应的铜的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×64g/mol=6.4g。 （3）燃料电池中，通入燃料的电极是负极，溶液阳离子从负极流向正极；在正极上是氧气得电子的还原反应。 ①燃料电池中，通入燃料的电极b是负极，溶液阳离子从负极流向正极，负极反应物是CH3OH，H+从b极移动到a极； ②在正极上是氧气得电子的还原反应，酸性环境下，电极反应为：O2+4e-+4H+═2H2O。 25．（23-24高一下·贵州贵阳·期末）现代社会活动需要利用化学反应中的物质和能量变化。 Ⅰ.化学能与热能 下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题： 物质 HCl 键能/kJ 243 193 151 436 432 (1)以上物质中最不稳定的是 。 (2)按照反应，生成2mol HCl （填“吸收”或“放出”）的热量为 kJ。根据能量守恒定律，反应物的总能量应该 其生成物的总能量（填“大于”或“小于”）。 Ⅱ.化学能与电能 (3)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。 装置 A表面有气泡 B电极的质量增加 电子由A到D 根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 。 (4)“乙醇燃料电池”的工作原理为，装置如图所示。 ①在该电池中的移动方向为由 （填“A到B”或“B到A”）。写出A电极的电极反应式： 。 ②若标况下有11.2L 参与反应，理论上通过质子交换膜的数目为 。 【答案】 (1)H2 (2)放出 185 大于 (3)C＞B＞A＞D (4)A到B 2NA 【详解】（1）键能越大，则越不容易被破坏，则物质越稳定，结合图表可知，最稳定的是H2； （2）反应的焓变等于生成物键能和减去反应物的键能和，则焓变为(243kJ/ml)+( 436kJ/ml)-2×(432kJ/ml)=-185kJ/ml，△H＜0为放热反应，反应，生成2mol HCl放出的热量为185kJ。根据能量守恒定律，该反应放热，反应物的总能量应该＞其生成物的总能量； （3）活泼金属做负极，A表面有气泡说明A为正极，H+发生还原反应生成氢气，活动性B＞A；B电极质量增加说明铜离子在B极发生还原反应生成铜单质，B为正极，活动性C＞B；电子由负极到正极，A为负极，活动性A＞D，综上所述活动性顺序为：C＞B＞A＞D； （4）①在该电池中乙醇为燃料失电子为负极(A)，氧气为正极(B)，条件为酸性介质，阳离子向正极(B)移动，的移动方向为由A到B；A为负极，乙醇发生氧化反应，电极的电极反应式：。 ②正极反应式为：3O2+12H++12e-=6H2O，若标况下有11.2L (0.5mol)参与反应，理论上通过质子交换膜的的物质的量为2mol，数目为2NA。 26．（22-23高一下·广东韶关·期末）研究、、CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。 (1)已知反应中相关的化学键键能数据如表： 化学键 H-H C-O C≡O(CO) H-O C-H E(kJ·mol) 436 343 1076 465 413 ①若有1mol生成，该反应 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 ②一定温度下，在恒容的密闭容器中充入1molCO和2mol发生上述反应，对于该反应，下列说法正确的是 (填序号)。 A．反应过程中不变 B．升高温度，正反应速率减小 C．往容器中充入He，压强增大，反应速率加快 D．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡 (2)利用反应，可实现汽车尾气的无害化处理。一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 ①X代表的物质是 ；a点正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。 ②从反应开始到达到平衡， ；该条件下，CO的平衡转化率为 。 (3)可用电化学原理处理制备硫酸，装置图如图，电极为多孔材料。电极M为 极；写出N极的电极方程式： 。 【答案】 (1)放出 99 AD (2)CO2(或二氧化碳) > 0.016 80% (3)负 【详解】（1）①若有1mol生成，断键吸收的能量是1076kJ+2×436kJ＝1948kJ，形成化学键放出的能量是3×413kJ+343kJ+465kJ＝2047kJ，所以该反应放出2047kJ－1948kJ＝99kJ能量。 ②A．由于反应物CO和和氢气是按照化学计量数之比充入的，所以反应过程中不变，A正确； B．升高温度，正反应速率增大，B错误； C．往容器中充入He，压强增大，浓度不变，反应速率不变，C错误； D．反应前后气体的质量不变，物质的量减小，所以容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡，D正确； 答案选AD。 （2）①平衡时生成X是1.6mol，消耗NO和CO均是1.6mol，根据方程式可知X代表的物质是CO2；a点反应向正反应方向减小，则正反应速率大于逆反应速率。 ②从反应开始到达到平衡消耗NO是1.6mol，浓度是0.8mol/L，则0.8mol/L÷50min＝0.016；到达到平衡消耗CO是1.6mol，该条件下，CO的平衡转化率为×100%＝80%。 （3）电极M通入二氧化硫失去电子被氧化转化为硫酸，因此为负极；N极是正极，氧气得到电子，电极方程式为。 27．（23-24高一下·广东深圳·期末）任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可以与热能、电能等不同形式的能量相互转化，用于生产、生活和科研。请回答下列问题： (1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化的原理。 (2)世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。光伏电池能将 直接转变为电能(填：“化学能”“太阳能”“热能”等) (3)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨热分解法制氢气。相关化学键的键能数据 化学键 键能E/(kJ·mol) 946.0 a 390.8 一定温度下，利用催化剂将分解为和3 mol ，吸收90.8 kJ热量，则 。 (4)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“”设计一个原电池，并在下面方框内画出简单原电池实验装置图，注明电极材料和电解质溶液 。 (5)肼-过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示。 ①惰性电极B是电池的 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 。 ②电池工作过程中，若A极区产生14 g，则转移的电子数目为 。 ③有人提出可用甲烷去替代肼，此时惰性电极A发生的电极反应式为 。 【答案】 (1)吸热 (2)太阳能 (3)436.0 (4) (5)正 H2O2+2e-=2OH- 2NA 【详解】（1）制作冷敷袋利用吸热的化学变化或物理变化的原理。 （2）光伏电池能将太阳能直接转变为电能。 （3）反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H =390.8kJ/mol×3×2-946 kJ/mol -3a kJ/mol =+90.8 kJ/mol，解得a=436.0。 （4） 根据总反应可知，单质铁失电子化合价升高，铁作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，如C，三价铁离子在正极得电子发生还原反应， FeCl3溶液为正极的电解质溶液，其装置图为：。 （5）①由图可知，氮元素价态升高失电子，故A极为负极，惰性电极B是电池的正极，H2O2得到电子生成OH-，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：； ②由图可知，氮元素价态升高失电子，故A极为负极，电极反应式为，若A极区产生14 g，物质的量为0.5mol，转移得电子数目为0.5×4NA=2NA； ③有人提出可用甲烷去替代肼，甲烷在负极失去电子生成碳酸钠，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$