6.3 化学能与电能的转化 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

2024—2025学年高中化学苏教版必修第二册6.3 化学能与电能的转化 一、单选题 1．关于如图所示装置的叙述正确的是 A．Zn为负极 B．Zn极发生还原反应 C．Cu为负极 D．Cu极发生氧化反应 2．如图为番茄电池装置示意图，下列说法正确的是 A．铜片上发生氧化反应 B．该装置可将化学能转化为电能 C．电子由锌片通过番茄流向铜片 D．锌片质量减小，发生还原反应 3．如图是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池，均可将电能转化为化学能 B．如图所示，干电池使用时电子从锌筒流向石墨电极，再通过电解质到锌筒 C．铅蓄电池工作中，PbO2在正极得电子 D．燃料电池的能量转化率可达100% 4．二十大以来，我国科学技术迅猛发展。下列装置工作时，能将化学能转化为电能的是 A．太阳能路灯 B．风力发电机 C．长征五号运载火箭 D．手机锂离子电池 A．A B．B C．C D．D 5．某固体锂离子电池具有安全性能高、能量密度大、续航高等特点。该电池一极是嵌锂硬碳(可表示为)，另一极是，放电时会转化为，电解质是能传导的固态电解质，工作原理如图所示。 下列有关该电池的说法错误的是 A．放电时，b极为正极 B．放电时，经固体电解质由左向右迁移 C．放电时，电子经负载由a极流向b极，再经电解质由b极流向a极 D．放电时，a极的电极反应式为 6．一定量的稀盐酸跟过量锌粉反应时，为了加快反应速率又不影响生成H2的总量，可采取的措施是(　　) A．加入少量稀NaOH溶液 B．加入少量CH3COONa固体 C．加入少量NH4HSO4固体 D．加入少量CuSO4溶液 7．足量的Zn粒与0.1mol/L硫酸反应，下列措施既能加快化学反应速率，又不影响氢气总量的是 ①升高温度    ②改用18mol/L硫酸    ③加入少量CuSO4溶液    ④加入几滴浓HNO3    ⑤将Zn粒换成Zn粉    ⑥通入少量HCl气体 A．①③⑤ B．①②④ C．③④⑥ D．全部 8．据报道，科学家正在研究新型锌电池取代目前广泛使用的铅蓄电池，锌电池具有容量大、污染少等优点，其电池反应为2Zn+O2=2ZnO，其原料为锌粉、电解液和空气。则下列叙述正确的是 A．锌为正极，空气进入负极 B．负极反应为Zn—2e—=Zn2＋ C．正极发生氧化反应 D．电解液是酸溶液 9．我国科研人员研制出一种Li—N2电池，电池反应为，其放电过程为原电池工作原理，电池结构如图所示。下列说法正确的是    A．a为正极，b为负极 B．a极的电极反应式为 C．N2发生氧化反应 D．电池工作时，电子从a电极经导线流向b电极，再从b电极经电解质溶液流向a电极 10．LiFePO4二次电池具有安全性能高、热稳定性好等优点，应用于新能源汽车。电池反应：Li1-xFePO4＋LixC6LiFePO4＋6C，石墨层和过渡金属氧化物为电极，离子导体由锂盐掺杂在液态的有机溶剂中形成(原理如图)。下列说法错误的是 A．放电时，电流由石墨层经外电路流向过渡金属氧化物 B．放电时，正极电极反应式：Li1-xFePO4＋xLi＋＋xe-=LiFePO4 C．充电时，阴极电极反应式：xLi＋＋6C＋xe-=LixC6 D．充电时，Li＋向石墨层电极移动，若电路中通过1 mol 电子，质量增加7 g 11．“容和一号”液流电池为北京冬奥会持续稳定存储、提供清洁电能超过5万千瓦时。质子交换膜只允许氢离子和水分子通过，下图为该电池放电时的工作原理示意图。 有关说法正确的是 A．还原性： B．右侧是该电池的正极 C．外电路转移1mol电子，左侧离子总数目减少1mol D．电池工作时，右侧发生的电极反应为： 阅读下列材料，回答下列问题。 硫铁矿(主要成分为)在空气中煅烧可制得，反应放出大量的热。在催化剂作用下被氧化生成，反应为，正反应是放热反应。遇水剧烈反应，放出大量的热，产生酸雾。工业上采用的吸收反应生成的，再经稀释可得到不同浓度的硫酸产品。 12．对于反应，下列说法正确的是 A．如图可表示反应的能量变化 B．断开中的化学键放出热量 C．维持反应进行需持续提供能量 D．反应所得的可用作炼铁的原料 13．对于反应，下列说法正确的是 A．是氧化剂 B．失去电子 C．增大压强，反应速率减慢 D．可利用反应放出的热量预热和 14．工业制备硫酸的过程中，下列说法不正确的是 A．硫铁矿粉碎后煅烧，可增大反应物的接触面积 B．催化氧化反应达平衡时，可转化为 C．用的吸收可减少酸雾，提高吸收效率 D．尾气中含有的需经处理达标后方能排放 15．用过量铁片与稀盐酸反应，为加快其反应速率而生成氢气量不变，下列措施中可行的是 ①以铁屑代替铁片②用过量锌片代替铁片③在稀盐酸中加入少量CuSO4溶液④微热(不考虑HCl的挥发)⑤在稀盐酸中加入等物质的量浓度的硫酸⑥在稀盐酸中加入硫酸钾溶液 A．①②④ B．①②③④ C．①②③④⑤ D．全部都可行 16．某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质，其电池总反应为MnO2+Zn+(1+)H2O+ZnSO4 MnOOH+ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O。其电池结构如图所示。下列说法中不正确的是 A．放电时，锌电极发生氧化反应 B．充电时，Zn2+移向Zn膜 C．放电时，电池的正极反应为：MnO2+e- + H2O= MnOOH+OH- D．吸收ZnSO4溶液的有机高聚物层不可让电流通过，以防短路 17．如图为一种酶生物电池，可将葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖内酯(C6H10O6)，两个碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成。下列说法正确的是 A．图中的离子交换膜为阴离子交换膜 B．负极区发生的电极反应主要为H2-2e-=2H+ C．碳纳米管有良好导电性能，且能高效吸附气体 D．理论上消耗标况下2.24LO2，可生成葡萄糖内酯0.2mol 二、填空题 18．原电池揭示了氧化还原反应的本质是电子转移，实现了化学能转化成电能，使氧化还原反应在现代生活中获得重大应用，从而改变了人们的生活方式。某兴趣小组为探究原电池工作原理，利用金属与稀硫酸反应，通过如图所示装置A、B进行实验，实验过程中装置A内溶液的温度升高，装置B的电流计指针发生偏转。 根据所学知识，完成下列各题： (1)装置B为原电池，则作 (填“正”或“负”)极，加电极上的电极反应式 。 (2)一般把金属导线称为“电子导体”，把电解质溶液称为“离子导体”。“电子导体”中电子移动方向是 (填“”或“”)，装置B中电池工作时“离子导体”中主要离子的移动方向可描述为 。 (3)从能量转化的角度来看，装置A中反应物的总能量 (填“高于”、“低于”或“=”)生成物的总能量；从反应速率的角度上看，可以观察到A中反应比B中 (填“快”或“慢”)。 (4)装置B中稀硫酸用足量硫酸铜溶液代替，起始时电极和电极的质量相等，当导线中有电子转移时，电极和电极的质量差为 。 19．原电池的构造：(1) ；(2) ；(3) ；(4) 。 20．汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。请回答下列问题： (1)SO2既是大气污染物，还能形成硫酸型酸雨，燃煤“固硫”可有效减少酸雨，请写出燃煤“固硫”的一种方法： 。 (2)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下所示： 该条件下，N2和O2完全反应生成NO的反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示： ①NiO电极上的电极反应式为 ； ②标准状况下，若Pt电极上消耗11.2 L氧气时，则转移的电子总数为 。 (4)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO2CO2+N2。T℃时，将0.6 mol NO和0.8 mol CO充入2 L密闭容器中，模拟尾气转化，容器中CO物质的量随时间变化关系如图所示： ①图中A、B、C三点处于化学平衡状态的点是 ； ②反应0~10 min内，v(N2)= mol·L-1·min-1； ③只改变下列某一反应条件时，能使上述转化速率加快的是 (填字母序号)。 a．降温               b．缩小容积 c．使用高效催化剂     d．减小CO2的物质的量 21．电能是现代社会应用最广泛的能源之一、某原电池装置如图所示。其中， (1)Zn电极为原电池的 极 (填“正” 或“负”) (2)Cu电极上发生的电极反应式是 。 (3)能证明产生电能的实验现象是 。 (4)2019 年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如下。下列说法正确的是 (填序号)。 ①A为电池的正极        ②该装置实现了化学能转化为电能 ③电池工作时，电池内部的锂离子定向移动 三、计算题 22．氢气既是一种清洁能源，又是重要的化工原料。回答下列问题： (1)已知：断裂1 molH-H、1 mol O=O、1 molH-O键吸收的能量依次为436 kJ、498 kJ、467 kJ。在反应中，44.8 LH2 (标准状况)恰好完全反应放出的能量为 kJ。 (2)实验室用锌粒和稀硫酸反应制备氢气。 ①其他条件相同，粗锌制备氢气的速率 纯锌(填“大于”“小于”或“等于”)。 ②其他条件相同，相同质量的锌粉和锌粒分别与足量1 mol/L硫酸溶液反应产生氢气的体积与时间的关系如图所示。曲线Ⅱ代表 (填“锌粉”或“锌粒”)。 (3)氢氧燃料电池的能量转化率较高，工作原理如图所示。 放电时，负极反应式为 ；刚开始放电时，正极附近电解质溶液的pH (填“升高”“降低”或“不变”)。 (4)工业上常利用合成气(H2、CO)合成甲醇，原理为。一定温度下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol H2和1 mol CO，在不同催化剂、作用下反应，测得CH3OH的浓度与时间的关系如图所示。 ①催化效率：Cat1 Cat2 (填“＞”“＜”或“＝”)。 ②0～10 min内，作用下用H2表示的平均反应速率v(H2)= 。 ③该温度及Cat2作用下，达到平衡时CO的转化率为 (A的平衡转化率)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年1月17日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C D C D A B B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 D D D B B D C 1．A 【详解】如图所示为原电池，较活泼的金属为负极，则Zn为负极，Cu为正极，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，综上所述故选A。 2．B 【分析】由图可知构成铜锌原电池，Zn作负极，Cu作正极。 【详解】A．Cu作正极，正极发生还原反应，A错误； B．该装置是原电池，将化学能转化为电能，B正确； C．原电池中电子由负极(锌片)通过导线流向正极(铜片)，C错误； D．Zn作负极，失电子变为Zn2+，发生氧化反应，锌片质量减小，D错误； 答案选B。 3．C 【详解】A．干电池放电后不能再次复原，属于一次电池，铅蓄电池在放电后可以充电继续使用，属于二次电池，氢氧电池能够把燃料的化学能转化为电能，属于燃料电池；电池是将化学能转化为电能，故A错误； B．干电池工作时，电子从负极(Zn)经导线流向正极(石墨)，电子只在外电路中流动，不会从电解质中流过，故B错误； C．铅蓄电池工作中，Pb在负极失电子，PbO2在正极得电子，故C正确； D．燃料电池中的化学能一部分转化为电能，也有一部分转化为热能等，故D错误； 故选C。 4．D 【详解】A．太阳能路灯将光能转化为电能，故不选A； B．风力发电机将风能转化为电能，故不选B； C．长征五号运载火箭升空的过程中燃料燃烧将化学能转化为内能，再通过火箭发动机转化成机械能，故不选C； D．手机锂离子电池将化学能转化为电能，故选D； 选D。 5．C 【分析】转化成过程中锂离子增加，原电池中阳离子移向正极，说明为正极材料，则嵌锂硬碳为负极材料。 【详解】A．由以上分析可知，放电时，b极为正极，A正确； B．放电时，经固体电解质由左向右迁移至正极，B正确； C．放电时，电子由a极经负载流向b极，不经过电解质，C错误； D．放电时，a极为负极，失去电子，其电极反应式为，D正确； 故选C。 6．D 【详解】由于Zn过量，故氢气的量取决于HCl的量即H+的量， A．加入少量稀NaOH溶液消耗盐酸，导致盐酸浓度减小，反应速率减慢，氢气的量减少，A不合题意； B．加入少量CH3COONa固体反应先生成CH3COOH弱电解质，然后CH3COOH逐渐电离出H+，故H+浓度减小，但H+的总量不变，故反应速率减慢，氢气的量不变，B不合题意； C．加入少量NH4HSO4固体，NH4HSO4=+H++，故H+浓度增大，H+的物质的量增多，故反应速率加快，氢气的量增多，C不合题意； D．加入少量CuSO4溶液，Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出来的铜与锌和稀盐酸组成原电池反应，加快氢气的生成速率，氢气的总量不变，D符合题意； 故答案为：D。 7．A 【详解】①升高温度，化学反应速率加快，产生氢气量不变，①正确； ②改用18mol/L硫酸，锌与浓硫酸反应生成二氧化硫，不生成氢气，②错误； ③加入少量CuSO4溶液，锌与硫酸铜反应生成铜，形成铜、锌、稀硫酸原电池，化学反应速率加快，产生氢气量不变，③正确； ④加入几滴浓HNO3，锌与硝酸反应不生成氢气，产生氢气量减少，④错误； ⑤将Zn粒换成Zn粉，增大锌与稀硫酸的接触面积，化学反应速率加快，产生氢气量不变，⑤正确； ⑥通入少量HCl气体，氢离子的物质的量增大，产生氢气量增多，⑥错误； 综上分析，①③⑤正确，答案选A。 8．B 【详解】A．由电池反应可知，锌为电池的负极，通入空气的电极为正极，故A错误； B．由电池反应可知，锌为电池的负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—2e—=Zn2＋，故B正确； C．由电池反应可知，通入空气的电极为正极，空气中氧气在正极得到电子发生还原反应，故C错误； D．锌是活泼金属，能与酸溶液直接反应，不能构成原电池，故D错误； 故选B。 9．B 【详解】A．根据电池反应，Li为负极，为正极，A错误； B．Li为负极，发生电极反应式为，B正确； C．为正极，发生还原反应，C错误； D．电池工作时，电子由负极经导线流向正极，a为负极，b为正极，所以电子从a电极经导线流向b电极，但是不进入溶液，D错误； 故选B。 10．A 【详解】A．由原理图和电池反应可知，石墨层为电池放电时的负极，过渡金属氧化物为正极，故放电时，电流由正极流向负极，应由过渡金属氧化物流向石墨层，A错误； B．放电时，正极Li1-xFePO4得电子生成LiFePO4，电极反应式为，B正确； C．充电时，阴极Li＋得电子生成LixC6，电极反应式为xLi＋＋6C＋xe-=LixC6，C正确； D．充电时，Li＋向石墨层电极移动，若电路中通过1 mol电子，石墨层电极质量增加1 mol Li的质量，为7 g，D正确； 答案选A。 11．D 【分析】由图可知，左侧电极三价铁得到电子变为二价铁，则左侧电极为正极，右侧电极二价铬失去电子变为三价铬，则右侧电极为负极，总的电极反应可以表示为：Fe3++Cr2+=Fe2++Cr3+，以此解题。 【详解】A．由分析可知，总的电极反应可以表示为：Fe3++Cr2+=Fe2++Cr3+，Cr3+为氧化产物，Fe3+为氧化剂，则Cr3+＜Fe3+，A错误； B．由分析可知，右侧电极为负极，B错误； C．电路中每流过1mol电子，Fe3+的物质的量降低1mol，Fe2+的物质的量升高1mol，总数目不变，C错误； D．由分析可知，右侧电极二价铬失去电子变为三价铬，电极方程式为：，D正确； 故选D。 12．D 13．D 14．B 【解析】12．A．是放热反应，生成物的总能量小于反应物总能量，该图不能表示反应的能量变化，故A错误； B．断键吸热，断开中的化学键吸收热量，故B错误； C．该反应放热，维持反应进行不需持续提供能量，故C错误； D．一氧化碳还原氧化铁冶炼金属铁，反应所得的可用作炼铁的原料，故D正确； 选D。 13．A．中S元素化合价升高，是还原剂，故A错误；     B．中氧元素化合价降低，得电子，故B错误； C．增大压强，反应速率加快，故C错误；     D．，正反应是放热反应，可利用反应放出的热量预热和，故D正确； 选D。 14．A．硫铁矿粉碎后煅烧，可增大反应物的接触面积，加快反应速率，故正确； B．是可逆反应，不可能转化为，故B错误； C．遇水剧烈反应，放出大量的热，用的吸收可减少酸雾，提高吸收效率，故C正确； D．是酸性气体，能引起酸雨，尾气中含有的需经处理达标后方能排放，故D正确； 选B。 15．B 【详解】①以铁屑代替铁片，增大固体与溶液的接触面积，加快反应速率，H+的物质的量不变，产生氢气的体积不变，①符合题意； ②用过量锌片代替铁片，锌的金属活动性比铁强，则反应速率加快，由于锌过量，则产生氢气的体积不变，②符合题意； ③在稀盐酸中加入少量CuSO4溶液，Fe与CuSO4反应生成Cu，从而构成原电池，加快反应速率，但对生成的氢气量不产生影响，③符合题意； ④微热(不考虑HCl的挥发)，可加快反应速率，但不影响氢气的生成量，④符合题意； ⑤在稀盐酸中加入等物质的量浓度的硫酸，H+的浓度增大、物质的量增大，反应速率加快，氢气的生成量增加，⑤不符合题意； ⑥在稀盐酸中加入硫酸钾溶液，溶液的体积增大，H+的浓度减小，反应速率减慢，⑥不符合题意； 综合以上分析，①②③④符合题意，故选B。 16．D 【详解】A．放电时，Zn作负极、负电极发生氧化反应，A正确； B．充电时，碳纳米管纤维一端中锌离子要还原成单质锌，所以应为阴极，阳离子向阴极移动，B错误； C．放电时正极上得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2+e- + H2O= MnOOH+OH-，故C正确； D．Zn失电子为负极，电子从负极流向正极，则电子由锌经碳纳米管纤维流向MmO2，但是电子不能通过有机高聚物，故D错误； 故选C。 17．C 【分析】由图可知，左侧电极为负极，酸性条件下，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯，电极反应式为 ，右侧电极 为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应。 【详解】A．由分析氧气在正极得到电子发生还原反应需要消耗，负极生成的通过阳离子交换膜到正极参与反应，故A错误； B．负极电极反应式主要为，同时还有H2-2e- = 2H+，故B错误； C．碳纳米管常见的电极材料，有良好导电性能，且碳纳米管表面积大能高效吸附气体，故C正确； D．由分析可知，理论上消耗标况下2.24LO2，得到0.4 mole-，由于负极区有H2和C6H12O6两种物质失电子，所以生成葡萄糖内酯小于0.2mol，故D错误； 故答案为C。 18．(1) 正 Zn－2e-=Zn2+ (2) H+向正极(Cu)移动、向负极(Zn)移动 (3) 高于 慢 (4)12.9g 【分析】装置A中金属Zn与稀硫酸反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；装置B中Zn-Cu-H2SO4构成了原电池，由于金属活动性Zn＞Cu，所以Cu作正极，H+在Cu电极上得到电子产生H2，发生了还原反应，有气泡产生；Zn为负极，失去电子发生氧化反应，据此分析解题。 【详解】（1）装置B为原电池，Cu作正极，发生还原反应，Zn作为负极，发生氧化反应，Zn电极的电极反应式为：Zn－2e-=Zn2+； （2）电子的移动方向是从负极经导线流向正极，则“电子导体”中电子移动方向是；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，即“离子导体”中主要离子的移动方向可描述为：H+向正极(Cu)移动、向负极(Zn)移动； （3）Zn与H2SO4发生反应产生ZnSO4、H2，该反应发生放出热量，使溶液温度升高，故从能量转化的角度来看，说明反应物的总能量高于生成物的总能量；装置B构成了原电池，原电池反应可以加快反应速率，所以从反应速率看，装置A中反应速率比B中慢； （4）若装置B中的稀H2SO4用足量CuSO4溶液代替，Cu作正极，则Cu电极上发生还原反应为Cu2++2e﹣=Cu；Zn作为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn－2e-=Zn2+。当导线中有0.2 mol电子转移时，由于Zn是+2价金属，所以反应消耗Zn的物质的量是0.1 mol，故Zn电极质量减少△m(Zn)=0.1 mol×65 g/mol=6.5 g；Cu电极质量增加△m(Cu)=0.1 mol×64 g/mol=6.4 g；起始时Zn电极和Cu电极的质量相等，假设二者的质量都是 m g，当导线中有0.2 mol电子转移时，Zn电极和Cu电极的质量差为△m=(m+6.4)g-(m-6.5)g=12.9 g。 19． 活泼性不同的两个电极 导线 电解质溶液 构成闭合回路 【解析】略 20．(1)向燃煤中加入适量生石灰或石灰石 (2)吸热 (3) NO-2e-+O2-=NO2 2NA (4) BC 0.01 bc 【详解】（1）燃煤“固硫”是向燃煤中加入适量生石灰或石灰石，燃煤燃烧产生的SO2与生石灰反应生成CaSO3，继续被氧化为CaSO4； （2）根据图中数据知，旧键断裂吸收的总热量为945 kJ+498 kJ=1443 kJ，新键形成放出的总热量为2×630 kJ=1260 kJ，由于断键吸收能量大于成键放出的能量，故N2和O2完全反应生成NO的反应为吸热反应； （3）①据原电池装置图可知：在NiO电极上NO失去电子被氧化为NO2，所以NiO电极为负极，负极反应式为：NO-2e-+O2-=NO2； ②在Pt电极上O2得到电子被还原为O2-，所以Pt电极为正极，正极的电极反应式为：O2+4e-=2O2-。每消耗1 mol O2转移4 mol电子，在标准状况下反应消耗11.2 L O2时，其物质的量是0.5 mol，则反应过程转移2 mol电子，则转移电子数目是2NA； （4）①反应体系各组分的物质的量不再改变时即反应达到平衡状态，根据图示可知图中B、C两点达平衡状态； ②反应0~10 min内，v(CO)=，根据反应速率之比等于反应方程式的化学计量数之比知，v(N2)=v(CO)=0.01 mol/(L·min)； ③a．降温会使物质的内能减少，反应速率减慢，a不符合题意； b．缩小容积导致物质是浓度增大，反应速率加快，b符合题意； c．使用高效催化剂能够使反应速率大大加快，b符合题意； d．减小生成物CO2的物质的量，物质的浓度减小，反应速率减慢，d不符合题意； 故合理选项是bc。 21．(1)负 (2)Cu2++2e-=Cu (3)灵敏电流计指针发生偏转或铜电极变粗或者锌电极溶解 (4)②③ 【详解】（1）铜锌原电池中，Zn发生失电子的反应生成Zn2+，锌作负极，故答案为：负； （2）Cu作正极，正极上Cu2+得电子生成Cu，发生还原反应，Cu电极上发生的电极反应式是Cu2++2e-=Cu； （3）灵敏电流计可以检测电流能证明产生电能，能证明产生电能的实验现象是：灵敏电流计指针发生偏转或铜电极变粗或者锌电极溶解； （4）①由图所示，Li+向B电极移动，原电池中阳离子向正极移动，则A为电池的负极，故①错误； ②该装置为原电池，实现了化学能转化为电能，故②正确； ③由图所示，电池工作时，电池内部的锂离子从负极区向正极区定向移动，故③正确；故选：②③。 22． 498 大于 锌粉 升高 ＜ 0.06 mol/(L·min) 60% 【详解】(1)反应的反应热△H=2×436 kJ/mol+498 kJ/mol-4×46 7 kJ/mol=-498 kJ/mol，44.8 L标准状况下H2的物质的量是2 mol，则其完全发生该反应，放出热量为Q=498 kJ； (2)①粗锌中Zn、杂质及酸溶液构成原电池，会加快反应速率，故其他条件相同，粗锌制备氢气的速率大于纯锌； ②其它条件相同，由于锌粉比锌粒与酸接触面积增大，反应速率大于锌粒，根据图示可知曲线II比曲线I反应速率快，则其中曲线I为锌粒，曲线II为锌粉； (3)在该燃料电池中，通入H2的电极为负极，H2失去电子变为H+，H+结合电解质溶液中的OH-生成水，故负极的电极反应式为：； 在正极上O2得到电子，与溶液中的水反应产生OH-，使附近OH-离子浓度增大，故刚开始放电时，正极附近电解质溶液的pH升高； (4)①根据图象可知：反应在催化剂Cat1时达到平衡所需时间比催化剂Cat2慢，说明催化效率Cat1小于Cat2； ②在0～10 min内在Cat2催化作用下，CH3OH的浓度增大0.3 mol/L，则根据物质反应消耗关系可知：会同时消耗0.6 mol/L的H2，故该段时间内用H2的浓度变化表示反应速率v(H2)=； ③该反应在达到平衡后CH3OH的浓度为0.3 mol/L，则反应消耗CO的浓度为0.3 mol/L，反应开始时CO的浓度为c(CO)=，故CO的平衡转化率为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$