4.1 原电池 同步训练题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4.1 原电池 同步训练题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．某原电池结构如图所示，下列有关该原电池的说法正确的是 A．该装置中发生的反应为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ B．碳棒发生氧化反应 C．能将电能转换成化学能 D．电子从碳棒经外电路流向铜棒 2．下列设备工作时，化学能转化为电能的是 A．碱性普通锌锰电池 B．天然气灶 C．风力发电 D．太阳能电池 3．铜锌原电池装置如图所示，有关说法正确的是 A．锌片作正极 B．铜片上产生气泡 C．可将电能转化成化学能 D．电子由铜片经溶液流向锌片 4．一款低成本高能效的新型无隔膜铈铅单液流电池装置如图所示，该电池用石墨毡做电极，可溶性铈盐和铅盐的混合酸性溶液作电解液。已知电池反应为：。下列相关说法正确的是 A．放电时，在b电极发生还原反应 B．该电池可用稀硫酸酸化电解质溶液 C．充电过程中，a电极发生的反应为 D．放电过程中，电解质溶液中的向a电极移动 5．下列做法与调控化学反应速率无关的是 A．食物存放在冰箱里 B．橡胶制品中添加抑制剂 C．Zn与稀硫酸反应，滴入少量硫酸铜溶液 D．在利用Zn与制取时，将稀硫酸改为浓硫酸 6．某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，该电池用30%H2SO4溶液作电解质溶液。有关这种燃料电池的下列说法中，错误的是 A．供电时的总反应为2H2+O2=2H2O B．该装置中发生化学反应，实现了电能到化学能的转化 C．正极上反应的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O D．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池 7．关于如图装置所示的两个实验，说法正确的是（　　） A．两个装置中都发生了化学变化，都由化学能转变为电能 B．装置②中电流方向是从Zn经导线流入Cu C．反应开始阶段，两个装置中均有氢气产生 D．电极反应式：阳极 2Cl—－2e－→Cl2↑正极 2H+＋2e－→H2↑ 8．下列实验方案设计、现象和结论均正确的是 　 实验目的 实验方案 实验现象及结论 A 探究Cu、Ag金属性强弱 将银、铜和溶液组成原电池装置 若连通后银电极变粗，铜电极附近溶液逐渐变蓝，则Cu的金属性比Ag强 B 探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分 取少量固体粉末，加入2～3mL蒸馏水 若无气体生成，则固体粉末为；若有气体生成，则固体粉末为 C 验证光照条件下氯气与甲烷的反应为取代反应 将反应后的混合气体通入硝酸酸化的硝酸银溶液中 若出现白色沉淀，则该反应为取代反应 D 探究KI与反应的限度 取5mL 溶液于试管中，加入1mL KI溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与的反应有一定限度 A．A B．B C．C D．D 9．利用一种电解质溶液浓度不同引起电势差的装置称为“浓差电池”，其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池。某浓差电池的模拟装置如图所示。已知：两电极银的质量均为300g。下列叙述正确的是 A．电极为负极，发生氧化反应 B．由右侧向左侧迁移 C．电池停止工作时两电极的质量差为432g D．电池放电时将化学能全部转化成电能 10．聚阴离子型正极材料在钠离子电池中极有应用前景。一种钠离子电池用硬碳材料()作负极，利用钠离子在正负极上的嵌、脱过程实现充放电，该电池的工作原理为放电。下列说法错误的是（　　） A．充电时，从阳极脱嵌，经电解质嵌入阴极 B．电解质可以是含的导电有机聚合物或水溶液 C．放电时，正极的电极反应为 D．用该电池电解硫酸钠溶液，负极质量减少23g，阳极产生标况下气体5.6L 11．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图)，下列说法错误的是 A．充电时，Fe2O3对应电极连接充电电源的负极 B．该电池的正极的电极反应式：Fe2O3+6Li++6e−=3Li2O+2Fe C．该电池不能使用氢氧化钠溶液作为电解液 D．该电池工作的原理：放电时，Fe2O3作为电池正极被还原为Fe，电池被磁铁吸引 12．某同学设计了如图原电池装置(盐桥装有琼脂吸附的饱和溶液)。下列说法错误的是（　　） A．负极是，电池工作时，发生了氧化反应 B．电池工作过程中，甲烧杯中溶液的颜色逐渐变浅 C．电池工作过程中，盐桥中的向甲烧杯移动 D．该电池的反应原理是： 13．利用如图装置，工业上燃料燃烧产生的SO2废气可与O2协同转化为重要的化工原料。下列说法不正确的是（　　） A．电极A为负极，X为阴离子交换膜 B．电极B上发生的电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O C．电池工作时，消耗O2、SO2物质的量之比为1：1 D．电池工作段时间后，右室中电解质溶液的pH无明显变化 14．研究表明，采用新型铁改性的镍金属陶瓷作电极，可以增强对氨利用的催化活性，提高质子陶瓷燃料电池的性能，工作原理如图。下列说法正确的是（　　） A．Ni金属陶瓷电极作正极 B．电池工作时，电子经固体电解质向正极移动 C．负极的电极反应式为 D．标准状况下消耗22.4L氨气转移6mol 15．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的铁片和铜片，下列说法正确的是（　　） A．铁片上有气泡逸出 B．电子通过导线由铜流向铁 C．溶液中H+向铜片移动 D．铁片上发生氧化反应：Fe-3e-=Fe3+ 16．锌—空气电池(原理如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时 转化为 。该电池工作时下列说法正确的是（　　） A．氧气在石墨电极上发生氧化反应 B．该电池放电时 向 电极移动 C．该电池的正极反应为 D．电池工作时，电子从石墨电极经电解质溶液流向 电极 17．盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和H2，以盐酸为电解质来进行制备，其电池装置(图1)和含Fe的催化电极反应机理(图2)如图。不考虑溶液体积的变化，下列说法正确的是 A．电池工作时，含Fe的催化电极为正极，发生还原反应 B．图2中，A为H＋和e－，B为 C．电池工作时，每消耗标况下2.24LNO，左室溶液质量增加3.0g D．电池工作一段时间后，正、负极区溶液的pH均下降 18．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反应物 B．淀粉可用于制备葡萄糖 C．该过程有利于实现“碳达峰，碳中和” D．二羟基丙酮属于有机物 19．钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似，与锂离子电池相比较，成本低，充电时间短。一种钠-空气电池的装置如图所示，该电池利用“多孔”石墨电极形成空气通道，放电时生成的填充在“空位”中，当“空位”填满后，放电终止，下列说法正确的是（　　） A．放电时，M为负极 B．放电时，N电极发生的电极反应为 C．充电时，每转移1 mol ，N电极减轻23 g D．选用“多孔”石墨电极是为了增加“空位”，提高电池能量存储 20．锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是各种便携式电子设备的常用电池。一种可充电钴酸锂电池的工作原理如图所示。下列叙述不正确的是 A．该电池放电过程中经过隔膜向电极移动 B．放电过程中电极反应： C．该电池负极为石墨，正极为钴酸锂，组装后即可放电使用 D．拆解废电池前先进行放电处理可保证安全且利于回收锂 二、综合题 空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，下图是空间站利用Sabatier反应再生氧气的大体流程。 21．已知：　 　 则Sabatier反应的　 　。 22．一定条件下，进行上述Sabatier反应的： ①在恒温恒压装置中，下列能说明反应达到平衡状态的是　 　。 a．　　　　　　b．混合气体的密度不再改变 c．混合气体平均摩尔质量不再改变　　　d．混合气体的总质量不再改变 ②在温度为T、压强恒定为的条件下，按投料进行反应，平衡时的转化率为50%，　 　(用表示)。(已知是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。) ③科学家研究在催化剂表面上与的反应，前三步历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。下列说法中正确的是　 　(填字母)。 A．该转化反应的速率取决于Ts1的能垒 B．转化为和的反应 C．第一步历程中只发生了非极性共价键的断裂 D．催化剂能降低反应的活化能，提高反应物的平衡转化率 23．氧再生反应可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现，反应如图甲所示： ①光催化转化为的阴极的电极反应式为　 　，理论上每生成1mol，阳极生成氧气的质量为　 　g。 ②催化剂的催化效率和的生成速率随温度的变化关系如图乙所示。300℃到400℃之间，生成速率加快的原因是　 　。 24．氢能是一种来源丰富、绿色低碳的二次能源，对实现碳达峰目标具有重要意义。 （1）工业上采用CH4和CO2催化重整制氢：。 ①该反应过程的能量示意图如图，该反应属于　 　(填“放热”或“吸热”)反应。 ②在一定温度下，向2 L刚性密闭容器中加入1 mol CO2和1 mol CH4，20min时测得，则0 ~ 20 min内v(CO)= 　 　 mol·L-1·min-1 ③厦门中学生助手为提高该反应的速率，可采取的措施有　 　(写一种)。 （2）下列关于的认识错误的是____(填标号)。 A．该反应在常温下很容易发生 B．反应过程断裂氧氧键和氢氢键，形成氢氧键 C．可利用该反应产生的热能为火箭升空提供动力 D．H2O难以分解成O2和H2是因为水分子间存在相互作用 （3）某氢氧燃料电池装置如图所示。 ①该电池工作时，能量形式主要由　 　转化为　 　。 ②该装置中，H2从　 　(填“a”或“b”)极通入，电解质溶液为　 　(填“酸性”或“碱性”)。 ③该电池生成1 mol H2O时，外电路转移的电子数为　 　。 25．1909年，德国化学家哈伯经过反复实验研究发现工业合成氨的可能性。1913年，在德国工程师博施努力下，一个年产7000吨的合成氨工厂建成并投产，合成氨的工业化生产终于实现。因此，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。 化学键 H－H N≡N N－H 键能(kJ/mol) 436 946 391 键能：常温常压下，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量。请回答下列问题： （1）根据上表中所给数据判断：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为　 　热反应(填“放”或“吸”)； （2）下列措施中能加快合成氨反应速率的是___________； A．升高温度 B．使用合适的催化剂 C．分离出生成的氨气 D．增大氮气的浓度 E．扩大容器体积 （3）在一个恒温恒容的密闭容器中，发生可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，下列情况能说明反应已达到化学平衡状态的是___________； A．混合气体的总质量不再改变 B．氨气的质量分数不再改变 C．N2、H2和NH3的物质的量之比为1：3：2 D．容器内压强保持不变 （4）为了提高合成氨的物料利用率和工作效率，科学家们正在制作合成氨原电池。右图为合成氨原电池的原理图，则电极a为　 　极(填“正”或“负”)。 26．在容积为2L的恒温容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0min 3min 6min 9min 12min n(CH3OH)/mol 0 0.50 0.65 0.75 0.75 n(CO2)/mol 1 0.50 0.35 x 0.25 （1）3～6min内，v(H2)=　 　 mol·L-1·min-1，上表中x=　 　，反应达平衡时，CO2的转化率为　 　 （2）一定温度条件下，能够说明该反应到达平衡的标志是　 　。(填序号) ①恒容条件下，混合气体的密度保持不变； ②单位时间内生成amolCO2，同时消耗3amolH2； ③CH3OH与H2O的浓度比不变 ④CH3OH的物质的量不再变化； （3）下列措施能增大该反应的化学反应速率的是_______。(填字母) A．升高温度 B．降低压强 C．减小CH3OH的浓度 D．加入合适的催化剂 （4）CH3OH还可以直接由CO和H2制得，根据下图所示的转化关系判断，生成1molCH3OH(l)　 　(填“吸收”或“放出”)的热量为　 　kJ能量。 （5）NH3和O2可以形成碱性燃料电池，结构如下图所示。 ①电极A反应式为　 　。 ②若线路中转移0.4mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2的体积(在标准状况下)为　 　L。 27．烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染，国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。 （1）脱硫总反应：2SO2(g)+2CO(NH2)2(aq)+4H2O(l)+O2(g)=2(NH4)SO4(aq)+ 2CO2(g)，已知该反应能自发进行，则条件是　 　(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 （2）电解稀硫酸制备O3(原理如图)，则产生O3的电极反应式为　 　。 （3）室温下，往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO2和NO，通入O3充分混合。反应相同时间后，各组分的物质的量随n(O3)：n(NO)的变化如图。臭氧量对反应SO2(g)+O2(g)= SO3(g)+O2(g)的影响不大，试用过渡态理论解释可能原因　 　。 （4）通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如图所示，下列说法正确的是_______。 A．烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫) <v(脱硝) B．尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响 C．强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除 D．pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳 （5）尿素的制备：2NH3(g)+ CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H<0。一定条件下，往10 L恒容密闭容器中充入2 molNH3和1 molCO2。 ①该反应10 min后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8g/L，平衡常数K=　 　。 ②如图是该条件下，系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势，当反应时间达到3min时，迅速将体系升温，请在图中画出3-10min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线　 　。 答案解析部分 1．【答案】A 2．【答案】A 3．【答案】B 4．【答案】D 5．【答案】D 6．【答案】B 【解析】【解答】A． 供电时的总反应为氢气与氧气反应生成水：2H2+O2=2H2O，故A不符合题意； B． 该装置是原电池装置，发生化学反应，实现了化学能到电能的转化，故B符合题意； C． 氢氧燃料电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应，酸性环境下，正极上反应的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，故C不符合题意； D． 氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，不会对环境造成污染，属于环境友好电池，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】新型电池的判断： 1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子； 2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒。 7．【答案】D 【解析】【解答】A.①有电源是电解池，电能转化为化学能，②是原电池，化学能转化为电能，A不符合题意； B.装置②锌是负极，铜是正极，电流方向是从铜经导线流入锌，B不符合题意； C.装置①阳极氯离子放电生成氯气，装置②氢离子在铜电极放电生成氢气，C不符合题意； D.电极反应式：①阳极电极反应：2Cl-－2e－→Cl2↑，②正极电极反应：2H+＋2e－→H2↑，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.电解池电能转化为化学能，原电池化学能转化为电能； B.电流方向是从正极经导线流入负极； C.阳极氯离子放电生成氯气，氢离子在铜电极放电生成氢气； D.电极反应式的书写。 8．【答案】A 9．【答案】C 10．【答案】B 【解析】【解答】A．从方程式可以看出，充电时阴极的电极反应为：C+xe-+xNa+=NaxC，Na+从阳极脱嵌，经电解质嵌入阴极，A不符合题意； B．金属钠与水能反应，故电解质不能为水溶液，B符合题意； C．放电时：正极为Na3-x(VOPO4)2F得电子，电极反应式为：Na3-x(VOPO4)2F+xe-+xNa+=Na3(VOPO4)2F，C不符合题意； D．负极反应为：NaxC-xe-=C+xNa+， 质量减少23g时电路中转移电子数为1mol，阳极电极式为：2H2O-4e-=4H++O2，阳极产生氧气0.25mol，标况下的体积为5.6L，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】根据化学反应式分析，放电时，C化合价降低，得到电子，因此在正极反应，反应过程中，而Na3(VOPO4)2F则作为负极，失去电子，反应过程中Na3(VOPO4)2F形成Na3-x(VOPO4)2F和Na+； A、充电时，正极作为阳极，负极作为阴极，阳极反应为NaxC形成Na+和C，阴极反应为Na+和Na3-x(VOPO4)2F形成Na3(VOPO4)2F； B、电解质为含有钠的溶液； C、正极为C得到电子，结合钠离子形成NaxC； D、负极为Na3(VOPO4)2F形成Na3-x(VOPO4)2F和Na+，减少23g时即电离出1mol的Na+，失去1mol电子，此时阳极为氢氧根放电，每转移4mol电子，则生成1mol氧气，因此转移1mol电子生成0.25mol的氧气，标准状况下为5.6L。 11．【答案】A 【解析】【解答】A．放电时Fe2O3对应电极为正极，则充电时为阳极，与电源正极相连，A符合题意； B．放电时Fe2O3对应电极为正极，Fe2O3被还原为Fe，O元素转化为Li2O，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应式为Fe2O3+6Li++6e−=3Li2O+2Fe，B不符合题意； C．Li为活泼金属，会与氢氧化钠溶液中的水反应，C不符合题意； D．据图可知，该电池工作时，Fe2O3为正极，被还原为Fe，使电池被磁铁吸引，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A．阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应； B．放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应； C．Li为活泼金属，会与水反应； 12．【答案】C 【解析】【解答】A.Cu是负极，在反应中发生的是氧化反应，失去电子，A正确； B.Fe3+的含量在反应中逐渐减少，所以甲烧杯中的颜色逐渐变浅，B正确； C.在原电池在，电解质溶液中，阴离子逐渐流向负极，所以Cl-逐渐流向乙烧杯，C错误； D. 该电池的反应原理是： ，D正确。 故答案为：C。 【分析】在原电池中，金属活动性强的作负极，失去电子，活动性弱的作正极，得到电子，电子的方向是从负极流向正极，电流的方向则相反。在电解质溶液中，阴离子流向负极，阳离子流向正极。 13．【答案】B 【解析】【解答】A、由分析可知，电极A为负极，X为阴离子交换膜，故A不符合题意； B、电极B上，氧气发生还原反应生成过氧化氢，电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2，故B符合题意； C、电池工作时，负极上的电极反应式为，正极的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2，消耗O2、SO2物质的量之比为1：1，故C不符合题意； D、右室消耗氢离子，水电离产生的氢离子向右室移动，电池工作段时间后，右室中电解质溶液的pH无明显变化，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】由图可知，电极A上，亚硫酸根被氧化为硫酸根，则电极A为负极，电极B为正极，水电离产生的氢氧根离子向负极移动，则X为阴离子交换膜，氢离子向正极移动，则Y为阳离子交换膜。 14．【答案】C 【解析】【解答】A．电极a是转化为，故失为负极，A不符合题意； B．电子只在外中路中传输，固体电解质甲是质子移动，B不符合题意； C．据分析知，负极的电极反应式为，C符合题意； D．由C可知，标准状况下消耗22.4L即1mol氨气转移转移3mol ，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应。 15．【答案】C 【解析】【解答】A．铜是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以可观察到气泡产生，故A不符合题意； B．负极是电子流出的电极，电子通过导线由铁流向铜，故B不符合题意； C．原电池中阳离子移向正极，则溶液中H+向铜片移动，故C符合题意； D．铁失电子而作负极，所以铁片逐渐溶解，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】Fe、Cu和稀硫酸构成原电池中，铁发生失去电子的氧化反应生成Fe2+，为负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，铜为正极，正极上H+发生得到电子的还原反应生成H2，电极反应式为2H++2e-= H2↑，原电池工作时，电子从负极铁沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Fe，据此分析解答。 16．【答案】B 【解析】【解答】A．石墨为正极，正极上氧气得到电子发生还原反应，故A不符合题意； B．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH-向Zn极移动，故B符合题意； C．正极为氧气得电子的还原反应，选项中写的是负极电极反应式，故C不符合题意； D．锌作负极，负极上电极反应式为：Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O，电子从 电极经电解质溶液流向石墨电极，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】图中为原电池，放电时Zn转化为ZnO，可知Zn为负极，Zn失去电子发生氧化反应，石墨为正极，正极上氧气得到电子发生还原反应，且电子由负极经外电路流向正极，阴离子在溶液中向负极移动，以此来解答。 17．【答案】A 18．【答案】A 【解析】【解答】 A. 甲醇在燃料电池的负极放电，发生氧化反应，只能用作燃料电池的负极反应物，A符合题意； B. 淀粉水解能生成葡萄糖，故可以用于制备葡萄糖，B不符合题意； C. 该过程能促进二氧化碳的循环利用，减少其排放，有利于实现“碳达峰，碳中和”，C不符合题意； D. 含碳元素的化合物为有机物，除CO、CO2、碳酸、碳酸盐、氢氰酸及氰酸盐外，故二羟基丙酮属于有机物，D不符合题意； 正确答案： A 【分析】 A．燃料电池中，一般氧气做正极，其他物质做负极； B. 淀粉最终的水解产物就是葡萄糖； C. 该反应过程能实现二氧化碳的再利用； D. 二羟基丙酮就是典型的有机物。 19．【答案】A 【解析】【解答】A、Na为活泼金属，放电时Na失去电子，作为负极，A正确； B、总反应为2Na+xO2=2NaOx，负极M的反应为Na-e-=Na+，电极N上的O2结合Na+生成NaOx，反应为xO2+2Na++2e-=NaOx，B错误； C、充电时，N极反应为NaOx-2e-=xO2+2Na+，每转移1mol e-，生成1mol Na+和 O2，则减轻的质量为(23+16x)g，C错误； D、多孔石墨可以增大接触面积，加快反应速率，D错误； 故答案为：A 【分析】新型二次电池的判断： 1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子； 2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒；若是充电过程，则负极作为阴极，正极作为阳极，阴极电极反应式为负极的逆反应，阳极的电极反应式为正极的逆反应。 20．【答案】C 【答案】21． 22．bc；；AB 23．；64g；300℃到400℃之间，温度比催化剂对甲酸的生成速率影响大，因此温度升高，化学反应速率加快，所以甲酸生成速率加快 24．【答案】（1）吸热；0.04；升高温度或增大压强或增大浓度或选用高效催化剂 （2）A；D （3）化学能；电能；a；酸性；2NA 【解析】【解答】(1)①由图可知，甲烷和二氧化碳催化重整制氢的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故答案为：吸热； ②20min时测得甲烷物质的量为0.2mol，由方程式可知，0 ~ 20 min内一氧化碳的反应速率为=0.04 mol/(L·min)，故答案为：0.04； ③升高温度、增大压强、增大浓度、选用高效催化剂等措施能提高甲烷和二氧化碳催化重整制氢反应的反应的速率，故答案为：升高温度或增大压强或增大浓度或选用高效催化剂； (2)A．氢气和氧气在常温下不反应，故A不正确； B．由方程式可知，氢气和氧气点燃条件下反应生成水时，断裂氧氧键和氢氢键，形成氢氧键，故B正确； C．氢气和氧气点燃条件下生成水的反应为放热反应，反应放出的热能为火箭升空提供动力，故C正确； D．氧元素的非金属性强，氢化物水的热稳定性强，所以水分子难以分解生成氢气和氧气，故D不正确； 故答案为：AD； (3)①由图可知，该装置为化学能转化为电能的原电池，故答案为：化学能；电能； ②由电子的移动方向可知，a处通入的氢气做负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，氢离子向通入氧气的正极移动，所以电解质溶液为酸性溶液，故答案为：a；酸性； ③由得失电子数目守恒可知，该电池生成1 mol水时，外电路转移的电子数为1 mol×2×NAmol-1=2NA，故答案为：2NA。 【分析】（1） ① 反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热； ② 化学反应速率； ③ 增大化学反应速率的方法：升高温度，增大反应物的浓度，加入催化剂，增大接触面积，气体的反应压缩体积； （2）A、氢气的燃烧需要点燃； B、反应过程应过程断裂氧氧键和氢氢键，形成氢氧键； C、反应放热可以提供热量； D、水分子的分子是分子内部的化学键的作用； （3） ① 电池工作时化学能转化为电能； ② 燃料电池中燃料入口为负极，且根据图示可以知道产物为二氧化碳，因此溶液为酸性； ③ 电子的计算要结合化合价变化进行判断。 25．【答案】（1）放 （2）A；B；D （3）B；D （4）正 【解析】【解答】(1)1molNH3(g)和3molH2(g)断键时吸收946kJ+3×436kJ=2254kJ，2molNH3(g)成键时释放391kJ×6=2346kJ，成键释放能量大于断键吸收能量，所以该反应为放热反应； (2)A．升高温度可以提高活化分子百分数，加快反应速率，A正确； B．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，B正确； C．分离出生成的氨气，平衡正向移动，反应物浓度减小，反应速率减慢，C不正确； D．增大反应物的浓度可以加快反应速率，D正确； E．扩大容器体积反应物浓度减小，反应速率减慢，E不正确； 故答案为：ABD； (3)A．反应物和生成物均为气体，根据质量守恒可知，无论是否平衡，气体总质量都不发生改变，A不正确； B．氨气的质量分数不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，B正确； C．N2、H2和NH3的物质的量的比值不再改变，但具体比值与初始投料和转化率有关，比值为1：3：2并不能说明反应达到平衡，C不符合题； D．该反应前后气体系数之和不相等，未平衡时容器内压强会发生改变，当压强不变时说明反应达到平衡，D正确； 故答案为：BD； (4)据图可知a电极N2转化为NH3，N元素被还原，所以a为正极；原电池中阳离子向正极移动，根据氢离子的移动方向也可以判断出a为正极。 【分析】（1）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能 （2）根据 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) 提高合成氨的速率可以采用升高温度、使用合适的催化剂、和增大氮气的浓度等等 （3）根据 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)， 在恒温恒容的容器条件下可以根据氨气的质量分数不变以及容器的压强不变进行判断平衡 （4）根据化合价的变化即可判断电池的正极 26．【答案】（1）0.075；0.25；75% （2）②④ （3） （4）放出；91 （5）；2.24 27．【答案】（1）低温 （2）3H2O-6e-=O3+6H+ （3）该反应的活化能高，反应速率慢 （4）B；C （5）100； 【解析】【解答】(1) 脱硫总反应：SO2 (g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+ O2(g)= (NH2)SO4 (aq)+ CO2 (g)，△S< 0，反应△H已知该反应能自发进行，△H - T△S <0，△H <0，且低温下反应自发进行，故答案为：低温； (2) 由图可知，B极生成O2、O3，生O3的电极反应式为：3H2O - 6e- = O3+ 6H+，故答案为：3H2O - 6e- = O3+ 6H+； (3) 增加n (O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，说明浓度对反应速率影响较小，可能是反应活化能较大其反应速率较慢，故答案为：该反应的活化能高，反应速率慢； (4) A．图中变化曲线可知，烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫)>v(脱硝)，故A不正确； B．芳香族图象中随pH变化的脱除率可知，尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响，故B正确； C．脱出氮氧化物的pH在7以上，强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除，故C正确； D．pH =7的尿素溶液脱氮效果最佳，脱硫效果不随pH变化，故D不正确； 故答案为：BC； (5) ①尿素的制备：2NH3 (g)+CO2 (g) CO(NH2)2 (s)+H2O(g) △H <0，一定条件下，往10L恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2，该反应10 min后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8g/L，结合三行计算列式计算，设消耗二氧化碳物质的量为x， 测得容器中气体密度为4.8g/L， ，解得x=0.5mol，平衡常数 ，故答案为：100； ②上述计算分析可知，达到平衡时尿素的物质的量小于0.5mol，反应达到平衡状态的时间在10 min之前，图中画出3～ 10 min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 ，故答案为： 。 【分析】（1）根据判断即可 （2）臭氧中的氧来自于水，水中的氧元素失去电子变成臭氧 （3）臭氧的含量的高低对反应速率影响不大，说明此反应中的分子还未达到反应所需要的的最低能量 （4）A.通过作图可以直接看出脱硫率和脱氮率的关系 B.根据有变动图像可以看出pH对脱氮率的影响大 C.从图中可以看出反应的pH都是接近中性或者是偏碱性 D.pH对脱硫率没的影响 （5）① 根据起始和平衡时的数据利用三行式计算出平衡时的浓度大小即可，再利用平衡常数公式计算即可②根据计算说明此反应还未达到平衡，尿素量继续增加低于平衡时的数据即可 学科网（北京）股份有限公司 $$