题型04 原电池的工作原理与相关判断（河南专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期中真题分类汇编

题型05 原电池的工作原理与相关判断 1．(23-24高一下·河南洛阳·期中)汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断下列说法正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．电池放电时，溶液的酸性增强 C．铅酸蓄电池工作时，负极质量减少，正极质量增加 D．正极的电极反应方程式： 【答案】D 【详解】A．二氧化铅得电子被还原，为正极，A错误； B．电池放电时，硫酸参加反应生成水，所以溶质的质量减少，溶剂的质量增加，所以溶液酸性减弱，B错误； C．负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，电极反应式为：负极质量增大，C错误； D．正极的电极反应为氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅，方程式：，D正确； 故选D。 2．(23-24高一下·河南濮阳·期中)某同学设计原电池并根据灵敏电流计指针偏转方向探究电池的正负极，实验结果记录如下： 实验编号 1 2 3 4 实验装置 指针偏 转方向 偏向 偏向 偏向 偏向 下列说法错误的是 A．实验1中电极作正极，实验3中电极作负极 B．实验中原电池的总反应方程式相同 C．实验中电极均作正极 D．实验4中电极的电极反应式为 【答案】D 【分析】原电池中灵敏电流计指针偏向正极。 【详解】A．根据表中的实验现象分析，实验1中Al电极作正极、实验3中Al电极作负极﹐A项正确； B．实验3、4中原电池均为铝电极作负极﹐溶液均含OH-，总反应方程式都为2Al+6H2O+2OH-=2[Al(OH)4]-+3H2↑，B项正确； C．实验2、4中Cu电极均作正极，C项正确﹔ D．实验4中Al电极作负极﹐其电极反应式为Al－3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，D项错误； 故选D。 3．(23-24高一下·河南南阳·期中)某原电池总反应的离子方程式为，此反应的原电池的正确组成是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Ag Zn 稀盐酸 B Zn Ag 溶液 C 石墨 Zn 溶液 D Ag Zn 溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】原电池中负极发生氧化反应，负极金属的还原性比正极金属强，由题中所给总反应的离子方程式，负极为Zn，B项不符合题意；由原电池总反应的离子方程式可知电解质溶液中应有，且正极可以用导电的石墨作电极，故只有C项符合题意； 故选C。 4．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期中)碱性锌锰电池的结构示意图如图，总反应为：，下列说法正确的是 A．电池工作时，失电子 B．该电池用完后可随意丢弃 C．电池工作时，化学能完全转化成电能 D．电池工作时， 【答案】D 【分析】由总反应可知，锌发生氧化反应为负极，而正极为二氧化锰发生还原反应。 【详解】A．电池工作时，得电子，A错误； B．电池不可随意丢弃，否则会污染环境，B错误； C．化学能转化为电能的过程中会有热能等产生，不能100%转化为电能，C错误； D．极发生氧化反应，Zn失去电子生成Zn(OH)2，负极反应式为，D正确； 故选D。 5．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期中)有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示装置反应时，锌片溶解，铜片表面无明显现象 B．图2锌锰干电池属于一次电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C．图3是“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D．图4电池为负极，电极反应式为 【答案】C 【详解】A．该装置未形成闭合回路，不是原电池装置，Zn与稀硫酸反应产生氢气，铜不与稀硫酸反应，无明显现象，A正确； B．锰干电池属于一次电池，Zn作负极被氧化消耗，随着放电时间的增加，锌筒变薄，B正确； C．“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，Fe为负极，C错误； D．由Mg、Al和NaOH溶液构成原电池装置，其中Al作负极发生氧化反应，电极反应：，D正确； 答案选C。 6．(22-23高一下·河南南阳六校联考·期中)用a、b、c、d四种金属片进行如下实验，实验装置和现象如下表所示： 装置 现象 a电极附近产生大量气泡 电子由c电极经导线流向d电极 电解质溶液颜色变浅，b电极质量增加 据此判断，这四种金属的活动性顺序为 A．a>b>c>d B．a>b>d>c C．b>a，b>d>c D．c>d>b>a 【答案】D 【详解】第一个原电池装置中，a电极附近产生大量气泡，说明a为正极，则金属活动性a<b，第二个原电池装置中，电子由c电极经导线流向d电极，则c电极为负极，金属活动性c>d，第三个原电池装置中，b电极质量增加，则b电极为正极，金属活动性d>b，则四种金属的活动性顺序为c>d>b>a，故答案选D。 7．(23-24高一下·河南郑州中原区外国语集团五校联考·期中)某兴趣小组设计的原电池如图所示，下列说法正确的是 A．放电过程中，向Cu电极移动 B．Cu电极为负极，电极反应式为 C．电池工作时，电子从Zn电极经电解质溶液流向Cu电极 D．当转移2mol电子时，Cu电极生成22.4L 【答案】A 【分析】该原电池中自发的氧化还原反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，锌元素化合价升高，锌为原电池的负极，则铜为原电池的正极。 【详解】A．放电过程中，阳离子向正极移动，所以向Cu电极移动，故A正确； B．Cu电极为正极，电极反应式为，故B错误； C．电池工作时，电子从Zn电极经导线流向Cu电极，电子不经过溶液，故C错误； D．标准状况下，当转移2mol电子时，Cu电极生成22.4L，但题中未明确指出是否为标准状况，无法计算氢气的体积，故D错误； 故答案为：A。 8．(22-23高一下·河南洛阳洛宁县第一高级中学·期中)铜片、锌片和稀硫酸组成的铜锌原电池，工作一段时间后，铜片上有2.24 L气体(标准状况)放出，下列说法中正确的是 A．外电路中转移电子0.2 mol B．铜为负极，有12.8 g铜溶解 C．锌为正极，有6.5 g锌溶解 D．反应过程中消耗0.4 mol氢离子 【答案】A 【分析】铜片、锌片和稀硫酸组成的铜锌原电池，其中锌较活泼，失去电子，发生氧化反应，作负极，则铜作正极，以此解题。 【详解】A．铜锌原电池中，锌为负极：Zn-2e -=Zn2+，铜为正极：2H++2e-=H2↑，由正极、负极得失电子守恒可得关系式：Zn~2e-~2H+~H2，当产生2.24L氢气(物质的量为0.1mol)时，需要0.2mol氢离子，有0.2mol电子转移，A正确； B．由分析可知，铜为正极，B错误； C．由分析可知，锌为负极，C错误； D．由选项A的分析可知，反应过程中消耗0.2 mol氢离子，D错误； 故选A。 9．(23-24高一下·河南南阳5校·期中)液体锌电池具有成本低、安全性强等特点，其工作原理如图所示(KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。 下列说法正确的是 A．电流由Zn极经用电器流向极 B．负极反应式为 C．工作一段时间后，锌极区pH升高 D．13.0gZn参与反应，理论上电路中转移0.2mol电子 【答案】B 【分析】液体锌电池放电时Zn作负极，发生氧化反应，失电子生成，负极电极反应为，MnO2所在电极作正极，发生还原反应生成，正极反应为，放电时，阳离子由负极移向正极、阴离子由正极移向负极。 【详解】A．原电池放电时，电子由正极流向负极，即电流由极经用电器流向Zn极，A项错误； B．由分析可知，负极电极反应为，B项正确； C．负极消耗氢氧根离子，工作一段时间后，锌极区pH下降，C项错误； D．13.0gZn参与反应，理论上电路中转移电子，D项错误； 答案选B。 10．(23-24高一下·河南焦作第十一中学·期中)为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应6NO2 + 8NH3 = 7N2 + 12H2O设计如图所示电池。下列说法错误的是 A．正极的电极反应式为2NO2 + 8e- + 4H2O = N2 + 8OH- B．电子由电极A经负载流向电极B 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．电池工作一段时间后，左侧电极A附近溶液的碱性增强 【答案】D 【分析】根据反应方程式可知，NH3失电子转化为氮气，则通入NH3的一极为负极，即电极A为负极，电极B为正极，正极上NO2得电子生成氮气。 【详解】A．正极上NO2得电子结合水生成氮气和氢氧根离子，正极反应为2NO2 + 8e- + 4H2O = N2 + 8OH-，A正确； B．电极A为负极，电极B为正极，电子从电极A流经负载流向电极B，B正确； C．正极反应式为2NO2 + 8e- + 4H2O = N2 + 8OH-，负极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，转移相同数量的电子时，左侧生成的氮气和右侧生成的氮气的物质的量之比为4：3，体积比为4：3，C正确； D．负极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，电池工作一段时间，左侧电极A负极溶液中氢氧根离子被消耗，碱性减弱，D错误； 故答案选D。 11．(23-24高一下·河南商丘·期中)6．某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，其电池反应为。下列关于该电池的说法中错误的是 A．a极发生氧化反应 B．b极为正极 C．从a极室向b极室移动 D．可以用稀硫酸作电解质溶液 【答案】D 【分析】由电子从a极流向b极，则a为负极，b为正极，电池反应为，负极电极反应式为Li-e-=Li+，正极电极反应式为； 【详解】A．原电池中电子流出的电极a为负极，发生氧化反应，A项正确； B．b为原电池的正极，发生还原反应，B项正确； C．原电池中阳离子移向正极，从a极室向b极室移动，C项正确； D．a极为Li，易与水发生反应，所以该电池中a极不能接触水溶液，不能用稀硫酸作电解质溶液，D项错误； 故选D。 12．(23-24高一下·河南南阳·期中)某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示(该交换膜只允许通过)，下列说法正确的是 A．电子由M极经过负载流向N极，再从N极经过溶液流向M极 B．N极电极反应方程式为 C．若生成标准状况下22.4L，有2mol从左室通过交换膜移到右室 D．工作一段时间后，M电极室中的溶液酸性增强 【答案】D 【分析】由图可知，该装置为原电池，M极在紫外光的作用下，H2O反应生成O2，O元素由-2价升高为0价，失电子，M为负极，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，N为电池正极，电极反应式为，原电池中阳离子移向正极，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，M为电池负极，N为电池正极，电子由M极经过负载流向N极，不能进入溶液中，A错误； B．由分析可知， N为电池正极，CO2在正极得到电子生成CO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，B错误； C．若生成标准状况下22.4L，物质的量为1mol，由2H2O-4e-=O2+4H+可知，转移4mol电子，有4mol从左室通过交换膜移到右室，C错误； D．M极发生氧化反应生成氧气：2H2O-4e-=O2+4H+，工作一段时间后，M电极室中生成氢离子迁移到N极，氢离子个数不变，但由于消耗了水，导致氢离子浓度增大，溶液酸性增强，D正确； 故选D。 13．(23-24高一下·河南郑州十校·期中)8．郑州宇通客车公司已经成功将氨氧燃料电池应用于新能源公交汽车中，氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是 A．该电池工作时化学能转化为电能 B．该电池工作时阴离子向a极移动 C．外电路中电子由电极a通过导线流向电极b D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则电池正极反应方程式为 【答案】D 【分析】在氢氧燃料电池中，H2是燃料，则通入H2的a电极为负极，通入O2的b电极为正极。 【详解】A．该电池工作时，通过H2与O2发生化学反应产生电流，则由化学能转化为电能，A正确； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，则该电池工作时，阴离子向a极移动，B正确； C．在原电池的外电路中，电子由负极沿导线流向正极，则该电池中的电子由电极a通过导线流向电极b，C正确； D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则电池工作时，正极O2得电子产物与电解质反应生成水，正极反应方程式为，D不正确； 故选D。 14．(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)9．一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法错误的是 A．a电极上发生氧化反应 B．负极的电极反应式为 C．铁表面发生的反应为 D．若标准状况下空气参与反应，电路中理论上有电子转移 【答案】A 【分析】该装置为原电池装置，a电极通入空气，为正极，氧气得电子发生还原反应，b电极为负极，氢气失去电子发生氧化反应。 【详解】A．a电极上发生还原反应，A错误； B．b电极为负极，氢气失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为，B正确； C．根据图示，铁表面发生反应：，C正确； D．若标准状况下空气参与反应，电路中理论上有电子转移，D正确； 故选A。 15．(23-24高一下·河南新乡多校联考·期中)甲烷燃料电池是以某固体氧化物为电解质，O2-可在固体氧化物电解质中自由移动，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电池工作过程中主要将化学能转化为电能 B．a极为负极，发生氧化反应 C．电子由电极a通过外电路流向电极b D．当电极a上消耗1 mol 时，电极b上有1 mol 被还原 【答案】D 【分析】a极上甲烷失电子产生CO2，为负极，b极为正极，空气中的氧气得电子产生O2-； 【详解】A．原电池工作时主要将化学能转化为电能，A项正确； B．由图示可知，电极a中失电子生成，作电池的负极，发生氧化反应，B项正确； C．电极a是负极，电极b是正极，电子由负极经外电路流向正极，C项正确； D．由电子守恒可知，消耗1 mol 转移8 mol ，则有2 mol 被还原，D项错误； 答案选D。 16．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)钴酸锂电池的结构稳定、比容量高，但成本非常高，常用于小型电子设备中，负极材料是嵌入锂的石墨，可以表示为，正极材料为，放电时的工作原理如图所示（交换膜只允许通过）。放电时，下列说法错误的是 A．主要将化学能转化为电能 B．正极材料中的变为 C．经交换膜由左室进入右室 D．外电路中电流由正极流向负极，内电路中电流由负极流向正极 【答案】B 【分析】装置为原电池，根据电池反应式知，左侧为负极：LixC6－xe－=C6＋xLi＋，右侧为正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－=LiCoO2。 【详解】A．装置为原电池，主要将化学能转化为电能，A正确； B．正极材料由Li1－xCoO2变为LiCoO2，B错误； C．阳离子由负极（左侧）区移动到正极（右侧）区，C正确； D．外电路中电流由正极流向负极，内电路中电流由负极流向正极，D正确 ； 故选B。 17．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)Al－电池功率大，可用于海上导航，其结构如图所示（阴离子交换膜仅允许阴离子通过）。下列说法错误的是 A．该装置是将化学能转化为电能 B．电子移动方向：铝电极→导线→碳纤维电极 C．Al为负极，负极的电极反应式为 D．电池工作时，从Al电极区透过阴离子交换膜移向碳纤维电极区 【答案】D 【分析】由图可知，该装置为原电池，Al作负极，碳纤维作正极，负极的电极反应为，原电池中阴离子移向负极； 【详解】A．由图可知，该装置为原电池，可将化学能转化为电能，A正确； B．Al作负极，碳纤维作正极，电子移动方向：铝电极→导线→碳纤维电极，B正确； C．Al为负极，负极的电极反应为，C正确； D．原电池中阴离子移向负极，所以电池工作时从碳纤维电极通过阴离子交换膜移向Al电极，D错误； 答案选D。 18．(22-23高一下·河南南阳六校联考·期中)3．一种新型Na-Zn双离子二次电池放电时的工作原理如图所示。该二次电池放电时，下列有关说法正确的是 A．M极发生还原反应 B．电子由M极通过NaOH溶液移向N极 C．通过阳离子交换膜向M极移动 D．N极电极反应式为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2 【答案】D 【分析】由图可知，原电池中M为负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，N为正极，电极反应为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2。 【详解】A．根据分析，M为原电池的负极，发生氧化反应，A错误； B．电子不能在电解质溶液中移动，B错误； C．原电池中，阳离子向正极移动，因此Na+向N电极移动，C错误； D．根据分析，N为正极，电极反应为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2，D正确； 故选D。 19．(22-23高一下·河南郑州第一中学·期中)5．关于如图的微生物原电池相关叙述中错误的是 A．电池工作时，电流由a流向b B．放电过程中，穿过质子交换膜向右侧迁移 C．微生物所在电极区放电时发生氧化反应 D．正极反应式为： 【答案】B 【分析】该微生物原电池工作时，b极Cm(H2O)n转化为CO2，C元素化合价升高，失去电子发生氧化反应，作负极，a极MnO2转化为Mn2+，Mn化合价降低，得到电子发生还原反应，作正极，结合原电池原理分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知，a为原电池正极，b为负极，电池工作时，电流由正极流向负极，即a流向b，A正确； B．放电时，a为正极，b为负极，H+穿过质子交换膜向左侧正极迁移，B错误； C．放电时，微生物所在的电极区为电源的负极，失电子发生氧化反应，C正确； D．a极MnO2转化为Mn2+，Mn化合价降低，得到电子发生还原反应，作正极，电极反应式为，D正确； 故选B。 20．(22-23高一下·河南焦作·期中)6．是一种难溶于冷水和稀盐酸的白色固体。某化学兴趣小组根据反应设计的原电池的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．该装置主要是将化学能转化为电能 B．电极为原电池的负极 C．电池工作时，电极上有白色沉淀生成 D．电池工作时，溶液中向电极区域移动 【答案】D 【详解】A．该装置为原电池装置，主要是将化学能转化为电能，A正确； B．Pb电极为原电池的负极，失电子发生氧化反应，B正确； C．电池工作时，Pb电极作负极，电极反应式为Pb-2e-+2Cl-=PbCl2，则Pb电极上有白色沉淀PbCl2生成，C正确； D．Pb电极作负极，Pt电极作正极，溶液中 H+向正极移动，即向Pt电极区域移动，D错误； 故选D。 21．(22-23高一下·河南信阳·期中)7．下图是我国学者研发的高效过氧化氢—尿素电池的原理装置，该装置工作时，下列说法错误的是    A．极上的电势比极上的电势高 B．向正极迁移的主要是，产物主要为 C．极上发生反应： D．负极的电极反应式为 【答案】A 【详解】A．根据图中信息左边尿素变为氮气，化合价升高，作原电池负极，则右边是正极，即极上的电势比极上的电势低，A错误； B．根据原电池原理，则向正极迁移的主要是，产物主要为，B正确； C．极为正极，其电极上发生反应：，C正确； D．负极是尿素在碱性条件下失去电子变为氮气和碳酸根，其电极反应式为，D正确； 故选A。 22．(22-23高一下·河南洛阳洛宁县第一高级中学·期中)联氨()也叫肼，是重要的火箭燃料，可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液可组成碱性燃料电池。下列说法不正确的是 A．肼的电子式为： B．肼燃料电池总反应方程式为： C．电解质溶液中，向正极移动 D．正极的电极反应式为： 【答案】C 【详解】A．肼中氮氮单键，氮和氢也是单键，因此肼的电子式为：，故A正确； B．肼燃料电池正极是氧气变为氢氧根，负极是肼变为氮气，因此肼燃料电池总反应方程式为：，故B正确； C．电解质溶液中，根据原电池“同性相吸”，则向负极移动，故C错误； D．肼燃料电池负极是肼反应，正极是氧气反应，则正极的电极反应式为：，故D正确。 综上所述，答案为C。 23．(23-24高一下·河南洛阳·期中)新型电池是化学研究的重要课题之一，如图所示是一种新型乙醇燃料电池的反应原理示意图。在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电(质子交换膜可允许H+自由通过)。 电流在外电路的流动方向为 (填“由Pt到C”或“由C到Pt”)，当1mol CH3CH2OH被完全氧化时有 LO2(标准状况下)被还原。 【答案】 由C到Pt 67.2 【详解】由图可知，C极硝酸得到电子发生还原反应，为正极，则电流在外电路的流动方向为由C到Pt；负极乙醇被氧化为二氧化碳：，根据电子守恒，，则当1mol CH3CH2OH被完全氧化时有22.4L/mol×3mol=67.2LO2(标准状况下)被还原。 24．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期中)0．下图是以铂（）为电极的氢氧燃料电池示意图，电解质溶液为稀。 ①电池的正极是 （填“a”或“b”）极，电池工作时，溶液中移向 （填“a”或“b”）极。 ②若有参加反应，则理论上在b极获得电子的物质的量为 。 b a 4mol 【详解】①a极通入的H2发生氧化反应，为负极，b极通入的O2发生还原反应，为正极，所以电池的正极是b极，电池工作时，阴离子移向负极，则溶液中SO移向a极，故答案为：b；a； ②4g H2的物质的量为=2mol，由负极的电极反应H2+2e-=2H+可知，H2在a极失去4mol电子，由电子守恒可知，O2在b极获得电子的物质的量为4mol，故答案为：4mol。 25．(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)1．(1)有关的电池装置如下： a b c d 上述四种电池中，属于二次电池的是 （填序号，下同）；属于一次电池的是 。 ②a装置中，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。 ③c装置中，正极的电极反应式为 。 (2)氧化还原反应一般可以设计成原电池，若将反应设计成原电池，则： ①该电池的电解质溶液可以是 。 ②当外电路中转移时，电解质溶液增加的质量是 g。 【答案】 (1) d b 减弱 O2+4e-+4H+=2H2O (2) 氯化铁（或硫酸铁） 28 【详解】 （1）①b为普通干电池，属于一次电池；d为铅蓄电池可进行充放电，属于二次电池； ②a装置是燃料电池，电极A是负极，甲醇燃烧生成CO2，CO2被NaOH溶液吸收，导致电解质溶液的碱性减弱； ③c装置是氢氧燃料电池，氢气是负极，氧气是正极，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O； （2）①根据反应可知，电解质溶液需要有Fe3+，故溶液可以是氯化铁(或硫酸铁)； ②原电池中，Fe作负极，电极反应式为Fe- 2e- = Fe2+，当外电路中转移1mole-时，有0.5molFe进入溶液，增重质量为。 26．(23-24高一下·河南濮阳·期中)原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重要贡献。现有如图乙所示的原电池装置，插入电解质溶液前和Zn电极的质量相等。 (1)当图中的电解质溶液为氯化亚铁时，铜片作 极，图中箭头的方向表示 (填“电子”或“电流”)的流向，片上发生的电极反应为 。 (2)当图中电解质溶液更换为溶液时，后取出锌片和铜片并测量质量，结果铜片比锌片质量多，则理论上用电器中转移电子的物质的量为 。 【答案】(1) 正 电流 Zn-2e-=Zn2+ (2)0.2 【详解】（1）Cu、Zn、FeCl2溶液组成的原电池，Zn为负极﹐失电子，Cu为正极﹐电子由Zn电极通过导线流向Cu电极﹐电流方向相反，所以图中箭头的方向为电流的方向，负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+； （2）当图中电解质溶液更换为CuSO4溶液时，6min后取出锌片和铜片并测量质量，铜片比锌片质量多12.9g，初始时质量相同，放电过程中锌减少，铜电极上有铜单质析出﹐因此设增加的铜的物质的量为x mol，则减少的锌的物质的量为x mol，则质量之差为65x+64x=129x=12.9，解得x=0.1，则理论上用电器中转移电子的物质的量为0.2mol。 27．(23-24高一下·河南商丘·期中)3．能源是人类赖以生存的条件。回答下列问题： (1)事实证明， 不管燃烧时的化学反应是一步完成的或是分几步完成的，其反应放热是相同的。已知2 molC、2mol CO分别按下式反应(燃烧)： 2C(s)+O2(g)=2CO(g)  放热221.0kJ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  放热 566.0 kJ 1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)所放出的热量为 ，通过上述反应及有关数据说明煤炭充分燃烧是为了 。 (2)化学电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。 ①下列有关化学电池的叙述正确的是 (填字母)。 a．锌锰干电池工作一段时间后碳棒会变细 b．金属锂是活动性强的金属，也是最轻的金属，所以是制造电池的理想物质 c．氢氧燃料电池中的电极材料并没有参与电极反应 d．铅蓄电池中Pb为负极，在电池放电时被还原 ②肼(N2H4)又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池。肼燃料电池工作原理如图所示，其电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O，则通肼的电极上发生的反应为 ，通O2的电极上发生的反应为 ；当电路中转移2mol电子时，消耗O2的体积为 L(标准状况下)，反应过程中n(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1) 393.5 kJ 节约能源并减少对环境的污染 (2) bc N2H4-4e-+4OH-=4H2O+N2 O2+4e-+2H2O=4OH- 11.2 不变 【详解】（1），，碳单质完全燃烧生成二氧化碳的方程式为：， ；煤炭充分燃烧是为了：节约能源并减少环境污染。 （2）①a．锌锰干电池炭棒不参与反应，所以不会变细，故a项错误； b．金属锂是活动性极强的金属，也是最轻的金属所以是制造电池的理想物质，故b项正确； c．氢氧燃料电池中的电极材料并没有参与电极反应，故c项正确； d．铅蓄电池中Pb为负极，在电池放电时被氧化，故d项错误； 故答案为：bc； ②N2H4为负极，被氧化，电极反应式为：N2H4-4e-+4OH-=4H2O+N2；通氧气电极为正极，被还原，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；根据电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-，当电路中转移2mol电子时，消耗O2的物质的量为0.5mol，标准状况下，0.5mol O2体积为11.2L；根据正负极电极反应式可知，反应过程中n(OH-)不变。 28．(23-24高一下·河南南阳·期中)生活中存在形式多样化的电池。 (1)某实验小组设计了如图所示的装置：a为铝棒，b为镁棒。 ①若容器中盛有NaOH溶液，b极的电极反应式为 。 ②若容器中盛有浓硝酸，b极的电极反应式为 ，导线中电流的流动方向是 (填“a→b”或“b→a”)。 (2)铜—银原电池装置如图所示，若反应前两电极的质量相同，下列有关叙述正确的是 (填字母)。 注：盐桥的作用为导电，形成闭合回路。 a．铜电极上发生还原反应 b．电池工作一段时间后，银电极的质量增加 c．取出盐桥后，电流表指针依旧发生偏转 d．电池工作时，若转移0.2mol电子，则两电极的质量相差28g (3)由和组成的燃料电池的结构如图所示。 ①燃料电池的负极反应式为 。 ②当消耗6.4g甲烷时，消耗标准状况下氧气的体积为 L。 【答案】(1) a→b (2)bd (3) 17.92 【详解】（1）①铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，镁不与氢氧化钠溶液反应，所以镁铝在氢氧化钠溶液中构成原电池中铝是负极、镁是正极，水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，故答案为：； ②铝在浓硝酸中钝化，致密的钝化膜阻碍反应的继续进行，镁能与浓硝酸反应生成硝酸镁、二氧化氮和水，所以镁铝在浓硝酸中构成原电池中是镁负极、铝是正极，导线中电流的流动方向是a→b，镁在负极失去电子发生氧化反应生成镁离子，电极反应式为，故答案为：；a→b； （2）铜—银原电池中，金属性强于银的铜电极是负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，银电极是正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银； a．由分析可知，铜电极是负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，故错误； b．由分析可知，银电极是正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，所以电池工作一段时间后银电极的质量增加，故正确； c．取出盐桥后，该装置不能形成闭合回路，无法形成原电池，电流表指针不发生偏转，故错误； d．由得失电子数目守恒可知，转移0.2mol电子时，铜电极上减小的质量为，银电极上析出银的质量为，则两电极质量相差21.6g＋6.4g=28g，故正确； 故选bd； （3）由图可知，通入甲烷的多孔电极为燃料电池的负极，水分子作用下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，通入氧气的多孔电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水； ①由分析可知，通入甲烷的多孔电极为燃料电池的负极，水分子作用下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为，故答案为：； ②由得失电子数目守恒可知，负极消耗6.4g甲烷时，标准状况下正极消耗氧气的体积为，故答案为：17.92。 29．(23-24高一下·河南南阳5校·期中)电化学原理在电池制造、能量转换、物质合成等方面应用广泛。请回答下列问题。 (1)若用图甲装置，依据反应设计原电池，则X电极材料应为 (填化学式)，石墨电极的电极反应为 。将石墨电极换成Fe电极后，电池总反应变为 。 (2)燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷空气燃料电池，其工作原理如图乙所示，a、b均为惰性电极。a为 极，正极的电极反应为 。当通入4.48L(标准状况)甲烷气体时，测得电路中转移1.1mol电子，则甲烷的利用率为 。 (3)还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图丙所示，通入的一端是电池的 (填“正”或“负”)极，电池工作过程中通过质子膜向 (填“左”或“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应为 。 【答案】(1) Cu (2) 负 68.75% (3) 负 左 【详解】（1）根据总反应可知，负极的电极反应为，x电极为负极，则X为Cu。石墨电极为正极，电极反应为。将石墨电极换为Fe电极，则Fe电极为负极，Cu电极为正极，发生的总反应为； （2）如图乙所示，电子由a经外电路到b，电子由负极经外电路到正极，则a为负极。由题意可知，该电池为甲烷空气燃料电池，电解质溶液为稀硫酸，正极通入，则正极的电极反应为，负极的电极反应为，通入标准状况下4.48L甲烷的物质的量为，理论上应该转移1.6mol电子，实际转移电子1.1mol，则甲烷利用率为； （3）由反应方程式可知，通入一极为负极，在反应中失电子，电极反应为，通入CO的一端为正极，电极反应为，原电池中阳离子移向正极，故向左移动。 30．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)根据题中提供的信息，请回答下列问题： (1)学习原电池原理后，小江同学根据反应设计了一个原电池并得到老师的肯定，则小江同学选用的负极材料是 ，正极材料可能是 （填一种）。 (2)小河同学设计了如图所示的原电池，利用不同的电解质溶液进行实验。 ①当以稀硫酸作为电解质溶液时，电流表指针发生了偏转，请写出负极的电极反应式： 。 ②当以NaOH溶液作为电解质溶液时，电流表指针也发生了偏转，若负极失去1mol电子，理论上负极的质量变化为 g。 (3)燃料电池是一种高效化学电池，以稀硫酸为电解质溶液的氢氧燃料电池的工作原理如图所示，a和b都是Pt电极（惰性电极）。 ①该电池的正极反应式为 。 ②该电池工作时，电解质溶液中的移动方向是 。（填“a向b”或“b向a”，下同），外电路中电子的流动方向是 。 ③若将a极通入的气体换为，同时将电解质溶液换为NaOH溶液，则a极的电极反应式为 。当a极有1mol发生反应时，理论上b极参加反应的氧气在标准状况下的体积为 L。 (4)小海同学在做氢气的制备实验时，用锌粒和稀硫酸为原料，结果发现反应速率较慢。其他同学给出以下建议，其中能加快制备的反应速率的有______（填字母）。 A．将稀硫酸换成质量分数为98%的浓硫酸 B．向反应液中滴入几滴硫酸铜溶液 C．改换合适的装置并适当加热 D．将锌粒换成质量相等的锌粉 【答案】(1) Cu 石墨 (2) 9 (3) a向b a向b 44.8 (4)BCD 【详解】（1）根据反应，可知铜失电子，作负极，故负极材料为Cu，正极材料活泼性小于Cu，可选石墨作正极； （2）Mg-Al-稀硫酸电池，负极的电极反应为，若以NaOH溶液作为电解质溶液，则负极电极反应式为，若负极失去1mol电子，理论上负极的质量变化为； （3）①以稀硫酸为电解质溶液的氢氧燃料电池，该电池的正极反应式为； ②该电池工作时，电解质溶液中向正极移动，即a向b移动；外电路中电子由负极到正极，即a向b移动； ③若将a极通入的气体换为，同时将电解质溶液换为NaOH溶液，则a极的电极反应式为；当a极有1mol发生反应时，理论上b极参加反应的氧气为2mol，在标准状况下体积为44.8L； （4）A．浓硫酸中氢离子浓度小，反应速率减慢，A不选； B．向反应液中滴入几滴硫酸铜溶，置换出单质铜，形成原电池，可加快反应速率，B选； C．改换合适的装置并适当加热，可加快反应速率，C选； D．将锌粒换成质量相等的锌粉，增加接触面积，加快反应速率，D选； 故选BCD。 31．(22-23高一下·河南大学附属中学·期中)氢燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车，酸性氢氧燃料电池的构造如图(Ⅰ)所示。 (1)若该电池中的电解质溶液是稀硫酸溶液，则 a 电极上发生反应的电极反应式为 (2)b 电极是该电池的 极(填“正”或“负”)，从氧化还原反应的角度分析，该电极发生的反应属于 反应。 (3)当转移 0.2mol 电子时，需要消耗标况下的氢气体积是 L。 (4)如图 (Ⅱ)所示，是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：    ①当电极 a 为 Fe，电极 b 为 Cu，电解质溶液为浓 HNO3溶液时，一段时间后，形成稳定电流的原电池的总反应的离子方程式为 。 ②燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如 O2)反应所产生的化学能转化为电能。现设计一燃料电池，以电极 a 为正 极，电极 b 为负极，CH4为燃料，采用 NaOH 溶液为电解液，则 CH4通入的电极反应式为 。 【答案】(1)H2-2e=2H+ (2) 正 还原 (3)2.24L (4) Cu+4H++2= Cu2++ 2NO2↑ + 2H2O CH410OH--8e-= +7H2O 【详解】（1）酸性氢氧燃料电池中氢气为还原剂，氢气在负极失去电子变为氢离子，氧气在正极得到电子，则a电极上发生反应的电极反应式为H2-2e=2H+；故答案为: H2-2e=2H+； （2）b电极通入氧气,氧气得到电子，发生还原反应，因此b电极是该电池的正极，从氧化还原反应的角度分析，该电极发生的反应属于还原反应；故答案为:正；还原； （3）根据电极反应式H2-2e=2H+，当转移0.2mol电子时， 需要消耗0.1mol氢气，标况下的氢气体积是0.1mol224 L/mol=2.24L；故答案为: 2.24L； （4）①当电极a为Fe、电极b为Cu、电解质溶液为浓硝酸时，铁与浓硝酸钝化，所以Cu易失电子作负极、Fe为正极，正极上硝酸根离子得电子发生还原反应生成二氧化氮气体，形成稳定电流的原电池的总反应的离子方程式为Cu+4H++2= Cu2++ 2NO2↑ + 2H2O，故答案为: Cu+4H++2= Cu2++ 2NO2↑ + 2H2O； ②燃料电池中，负极.上燃料失电子发生氧化反应，所以通入甲烷的电极为b，反应式为: CH410OH--8e-= +7H2O，故答案为: CH410OH--8e-= +7H2O。 32．(22-23高一下·河南新乡新乡一中、新乡二中、原阳四中、延津一中·期中)某原电池装置如图所示，装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合回路，电解质溶液足量，闭合开关，观察到电流计指针发生偏转，回答下列问题。 (1)该原电池工作过程中，电池的负极上的电极反应式为 ，石墨电极上发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。 (2)该原电池工作时，下列说法正确的是 (填标号)。 a．电子移动的方向： b．盐桥中的会向右侧烧杯移动 c．溶液的颜色会逐渐变浅 d．将盐桥换成盐桥，该装置不能长时间正常工作 (3)当铁电极减少28g时，外电路中转移的电子数目为 ；取走盐桥，电流计指针 (填“会”或“不会”)偏转，原因是 。 (4)原电池工作时能量转化形式为___________，根据原电池形成条件，下列反应理论上可以设计成原电池的是___________(填标号)。 A．与的反应 B．和的反应 C．和的反应 D．和的反应 【答案】(1) 还原 (2)bd (3) 1 不会 取出盐桥，该装置不能形成闭合回路，不能形成原电池 (4)CD 【分析】该电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+。 【详解】（1）铁发生氧化反应生成Fe2+，Fe是负极，电池的负极反应式为；石墨是正极，石墨电极上Fe3+得电子生成Fe2+，发生了还原反应。 （2）A．铁是负极、石墨是正极，电子移动的方向：，电子不能进入溶液，故a错误； B．铁是负极、石墨是正极，阳离子向正极移动，盐桥中的会向右侧烧杯移动，故b正确； C．负极发生反应，溶液的浓度增大，颜色会逐渐加深，故c错误； D．将盐桥换成盐桥，Ag+能和两个电解质溶液中Cl-发生反应生成AgCl沉淀堵塞盐桥，导致装置不能长时间正常工作，故d正确； 选bd。 （3）负极发生反应，当铁电极减少28g时，外电路中转移的电子数目为；取走盐桥，不能形成闭合电路，不能形成原电池，电流计指针不会偏转。 （4）原电池工作时化学能转化为电能，原电池中发生的是自发的氧化还原反应； A．与的反应，不是氧化还原反应，没有电子转移，不能设计成原电池，故不选A；     B．和的反应，不是氧化还原反应，没有电子转移，不能设计成原电池，故不选B； C．和的反应生成硝酸铜和银，属于氧化还原反应，有电子转移，能设计成原电池，故选C；     D．和的反应生成水，属于氧化还原反应，有电子转移，能设计成原电池，故选D； 选CD。 33．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)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使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，完成下面题目。 (1)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应：，若将此反应设计成原电池，则被腐蚀铜的质量为1.28g时，线路中转移 mol电子。 (2)将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，形成原电池，其中正极为 （填“铜”或“铝”，下同），若将其插入烧碱溶液中，形成原电池，负极为 。 (3)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质溶于混合有机溶剂中，通过电解质迁移入晶格中，生成。 ①外电路的电子方向是由 （填字母，下同）极流向 极。 ②电池正极反应式为 ，每转移2mol电子，生成 g 。 ③不能用水代替电池中的混合有机溶剂，原因是 。 ④可与KOH和在高温下反应，生成，该反应的化学方程式为 。 (4)在新能源体系下，氢能被视为与电能互补的优质二次能源。氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。 ①碱性氢氧燃料电池工作时，负极反应式为 。 ②氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池，其工作原理如图所示，有关该电池说法正确的是 （填字母）。 A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用 B．该电池可利用工厂中排出的，减少温室气体的排放 C．电子流向：氢电极—负载—氧电极—熔融碳酸盐—氢电极 D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，消耗1.6g 【答案】(1)0.04 (2) 铝 铝 (3) a b 188 金属Li很活泼，能与水反应 (4) D 【详解】（1）负极反应式为，被腐蚀铜的质量为12.8g时，转移的电子数为； （2）铝在浓硝酸中会被钝化，不反应，铜与浓硝酸发生反应，此时铝为正极。铝与烧碱溶液反应，而铜不与烧碱溶液反应，此时铝为负极； （3）①在该锂锰电池中，a电极为负极，Li失去电子变为进入溶液，b电极为正极，得到电子，与结合形成，电子由负极a经外电路流向正极b，则外电路的电流方向是由正极b经电流表G流向负极a； ②电池正极上MnO2得电子产生，电极反应式为，每转移2mol电子，生成2mol 94g/mol=188g ； ③不能用水代替电池中的混合有机溶剂，原因是金属Li很活泼，能与水反应； ④可与KOH和在高温下反应，生成，该反应的化学方程式为； （4）①氢氧碱性燃料电池负极处，在碱性条件下失电子与结合生成：； ②A．电池工作时，熔融碳酸盐起到传递的作用，A错误； B．该电池中是循环使用，不能利用工厂中排出的，减少温室气体排放，B错误； C．电子不能经过熔融态电解质，C错误； D．电池工作时，正极的电极反应为，外电路中流过0.2mol电子，理论上消耗的质量为，D正确； 答案选D。 34．(22-23高一下·河南信阳·期中)0．完成下列问题 (1)氨的催化氧化是制备硝酸的重要反应，实验中先用酒精喷灯加热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能是变化的是 (填字母)。 A．    B．     C．   (2)为了验证与的氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 (填标号)，写出其正极的电极反应式： 。    (3)将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(为多孔碳棒)。    ①实验测得离子向电极定向移动，则 处电极入口通入(填“A”或“B”)，其电极反应式为 。 ②当消耗甲烷的体积为(标准状况下)时，假设电池的能量转化率为，则导线中转移电子的物质的量为 。 ③电池反应的总反应方程式是 (填“吸热反应”或“放热反应”)。 (4)一氧化氮-空气燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式： 。    【答案】(1)A (2) ② (3) A 放热反应 (4) 【详解】（1）实验中先用酒精喷灯加热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到以上，可知该反应放热，反应物总能量大于生成物总能量，能够正确表示该反应过程能量变化的是，答案为：； （2）装置①总反应是铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，装置②总反应是三价铁与铜反应生成亚铁离子和铜离子，验证与的氧化性强弱，装置③铜和浓硝酸的反应构成原电池，装置④的反应是铁置换出铜，能达到实验目的的是②，正极的电极反应式：，答案为：②，； （3）已知此装置为原电池，向电极定向移动，则电极为负极，电极为正极。 ①甲烷中碳元素化合价升高，失电子，在负极通入，即在极通入，则氧气在极通入，电解质溶液呈碱性，正极的电极反应式为，答案为：，； ②当消耗甲烷的体积为(标准状况下)时，消耗甲烷，则转移电子的物质的量为，答案为：； ③电池反应的总反应方程式为放热反应； （4）转化为化合价升高，故为负极，电极反应式为，答案为：。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型05 原电池的工作原理与相关判断 1．(23-24高一下·河南洛阳·期中)汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断下列说法正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．电池放电时，溶液的酸性增强 C．铅酸蓄电池工作时，负极质量减少，正极质量增加 D．正极的电极反应方程式： 2．(23-24高一下·河南濮阳·期中)某同学设计原电池并根据灵敏电流计指针偏转方向探究电池的正负极，实验结果记录如下： 实验编号 1 2 3 4 实验装置 指针偏 转方向 偏向 偏向 偏向 偏向 下列说法错误的是 A．实验1中电极作正极，实验3中电极作负极 B．实验中原电池的总反应方程式相同 C．实验中电极均作正极 D．实验4中电极的电极反应式为 3．(23-24高一下·河南南阳·期中)某原电池总反应的离子方程式为，此反应的原电池的正确组成是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Ag Zn 稀盐酸 B Zn Ag 溶液 C 石墨 Zn 溶液 D Ag Zn 溶液 A．A B．B C．C D．D 4．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期中)碱性锌锰电池的结构示意图如图，总反应为：，下列说法正确的是 A．电池工作时，失电子 B．该电池用完后可随意丢弃 C．电池工作时，化学能完全转化成电能 D．电池工作时， 5．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期中)有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示装置反应时，锌片溶解，铜片表面无明显现象 B．图2锌锰干电池属于一次电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C．图3是“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D．图4电池为负极，电极反应式为 6．(22-23高一下·河南南阳六校联考·期中)用a、b、c、d四种金属片进行如下实验，实验装置和现象如下表所示： 装置 现象 a电极附近产生大量气泡 电子由c电极经导线流向d电极 电解质溶液颜色变浅，b电极质量增加 据此判断，这四种金属的活动性顺序为 A．a>b>c>d B．a>b>d>c C．b>a，b>d>c D．c>d>b>a 7．(23-24高一下·河南郑州中原区外国语集团五校联考·期中)某兴趣小组设计的原电池如图所示，下列说法正确的是 A．放电过程中，向Cu电极移动 B．Cu电极为负极，电极反应式为 C．电池工作时，电子从Zn电极经电解质溶液流向Cu电极 D．当转移2mol电子时，Cu电极生成22.4L 8．(22-23高一下·河南洛阳洛宁县第一高级中学·期中)铜片、锌片和稀硫酸组成的铜锌原电池，工作一段时间后，铜片上有2.24 L气体(标准状况)放出，下列说法中正确的是 A．外电路中转移电子0.2 mol B．铜为负极，有12.8 g铜溶解 C．锌为正极，有6.5 g锌溶解 D．反应过程中消耗0.4 mol氢离子 9．(23-24高一下·河南南阳5校·期中)液体锌电池具有成本低、安全性强等特点，其工作原理如图所示(KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。 下列说法正确的是 A．电流由Zn极经用电器流向极 B．负极反应式为 C．工作一段时间后，锌极区pH升高 D．13.0gZn参与反应，理论上电路中转移0.2mol电子 10．(23-24高一下·河南焦作第十一中学·期中)为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应6NO2 + 8NH3 = 7N2 + 12H2O设计如图所示电池。下列说法错误的是 A．正极的电极反应式为2NO2 + 8e- + 4H2O = N2 + 8OH- B．电子由电极A经负载流向电极B 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．电池工作一段时间后，左侧电极A附近溶液的碱性增强 11．(23-24高一下·河南商丘·期中)6．某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，其电池反应为。下列关于该电池的说法中错误的是 A．a极发生氧化反应 B．b极为正极 C．从a极室向b极室移动 D．可以用稀硫酸作电解质溶液 12．(23-24高一下·河南南阳·期中)某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示(该交换膜只允许通过)，下列说法正确的是 A．电子由M极经过负载流向N极，再从N极经过溶液流向M极 B．N极电极反应方程式为 C．若生成标准状况下22.4L，有2mol从左室通过交换膜移到右室 D．工作一段时间后，M电极室中的溶液酸性增强 13．(23-24高一下·河南郑州十校·期中)8．郑州宇通客车公司已经成功将氨氧燃料电池应用于新能源公交汽车中，氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是 A．该电池工作时化学能转化为电能 B．该电池工作时阴离子向a极移动 C．外电路中电子由电极a通过导线流向电极b D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则电池正极反应方程式为 14．(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)9．一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法错误的是 A．a电极上发生氧化反应 B．负极的电极反应式为 C．铁表面发生的反应为 D．若标准状况下空气参与反应，电路中理论上有电子转移 15．(23-24高一下·河南新乡多校联考·期中)甲烷燃料电池是以某固体氧化物为电解质，O2-可在固体氧化物电解质中自由移动，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电池工作过程中主要将化学能转化为电能 B．a极为负极，发生氧化反应 C．电子由电极a通过外电路流向电极b D．当电极a上消耗1 mol 时，电极b上有1 mol 被还原 16．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)钴酸锂电池的结构稳定、比容量高，但成本非常高，常用于小型电子设备中，负极材料是嵌入锂的石墨，可以表示为，正极材料为，放电时的工作原理如图所示（交换膜只允许通过）。放电时，下列说法错误的是 A．主要将化学能转化为电能 B．正极材料中的变为 C．经交换膜由左室进入右室 D．外电路中电流由正极流向负极，内电路中电流由负极流向正极 17．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)Al－电池功率大，可用于海上导航，其结构如图所示（阴离子交换膜仅允许阴离子通过）。下列说法错误的是 A．该装置是将化学能转化为电能 B．电子移动方向：铝电极→导线→碳纤维电极 C．Al为负极，负极的电极反应式为 D．电池工作时，从Al电极区透过阴离子交换膜移向碳纤维电极区 18．(22-23高一下·河南南阳六校联考·期中)3．一种新型Na-Zn双离子二次电池放电时的工作原理如图所示。该二次电池放电时，下列有关说法正确的是 A．M极发生还原反应 B．电子由M极通过NaOH溶液移向N极 C．通过阳离子交换膜向M极移动 D．N极电极反应式为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2 19．(22-23高一下·河南郑州第一中学·期中)5．关于如图的微生物原电池相关叙述中错误的是 A．电池工作时，电流由a流向b B．放电过程中，穿过质子交换膜向右侧迁移 C．微生物所在电极区放电时发生氧化反应 D．正极反应式为： 20．(22-23高一下·河南焦作·期中)6．是一种难溶于冷水和稀盐酸的白色固体。某化学兴趣小组根据反应设计的原电池的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．该装置主要是将化学能转化为电能 B．电极为原电池的负极 C．电池工作时，电极上有白色沉淀生成 D．电池工作时，溶液中向电极区域移动 21．(22-23高一下·河南信阳·期中)7．下图是我国学者研发的高效过氧化氢—尿素电池的原理装置，该装置工作时，下列说法错误的是    A．极上的电势比极上的电势高 B．向正极迁移的主要是，产物主要为 C．极上发生反应： D．负极的电极反应式为 22．(22-23高一下·河南洛阳洛宁县第一高级中学·期中)联氨()也叫肼，是重要的火箭燃料，可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液可组成碱性燃料电池。下列说法不正确的是 A．肼的电子式为： B．肼燃料电池总反应方程式为： C．电解质溶液中，向正极移动 D．正极的电极反应式为： 23．(23-24高一下·河南洛阳·期中)新型电池是化学研究的重要课题之一，如图所示是一种新型乙醇燃料电池的反应原理示意图。在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电(质子交换膜可允许H+自由通过)。 电流在外电路的流动方向为 (填“由Pt到C”或“由C到Pt”)，当1mol CH3CH2OH被完全氧化时有 LO2(标准状况下)被还原。 24．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期中)0．下图是以铂（）为电极的氢氧燃料电池示意图，电解质溶液为稀。 ①电池的正极是 （填“a”或“b”）极，电池工作时，溶液中移向 （填“a”或“b”）极。 ②若有参加反应，则理论上在b极获得电子的物质的量为 。 25．(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)1．(1)有关的电池装置如下： a b c d 上述四种电池中，属于二次电池的是 （填序号，下同）；属于一次电池的是 。 ②a装置中，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。 ③c装置中，正极的电极反应式为 。 (2)氧化还原反应一般可以设计成原电池，若将反应设计成原电池，则： ①该电池的电解质溶液可以是 。 ②当外电路中转移时，电解质溶液增加的质量是 g。 26．(23-24高一下·河南濮阳·期中)原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重要贡献。现有如图乙所示的原电池装置，插入电解质溶液前和Zn电极的质量相等。 (1)当图中的电解质溶液为氯化亚铁时，铜片作 极，图中箭头的方向表示 (填“电子”或“电流”)的流向，片上发生的电极反应为 。 (2)当图中电解质溶液更换为溶液时，后取出锌片和铜片并测量质量，结果铜片比锌片质量多，则理论上用电器中转移电子的物质的量为 。 27．(23-24高一下·河南商丘·期中)3．能源是人类赖以生存的条件。回答下列问题： (1)事实证明， 不管燃烧时的化学反应是一步完成的或是分几步完成的，其反应放热是相同的。已知2 molC、2mol CO分别按下式反应(燃烧)： 2C(s)+O2(g)=2CO(g)  放热221.0kJ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  放热 566.0 kJ 1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)所放出的热量为 ，通过上述反应及有关数据说明煤炭充分燃烧是为了 。 (2)化学电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。 ①下列有关化学电池的叙述正确的是 (填字母)。 a．锌锰干电池工作一段时间后碳棒会变细 b．金属锂是活动性强的金属，也是最轻的金属，所以是制造电池的理想物质 c．氢氧燃料电池中的电极材料并没有参与电极反应 d．铅蓄电池中Pb为负极，在电池放电时被还原 ②肼(N2H4)又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池。肼燃料电池工作原理如图所示，其电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O，则通肼的电极上发生的反应为 ，通O2的电极上发生的反应为 ；当电路中转移2mol电子时，消耗O2的体积为 L(标准状况下)，反应过程中n(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”)。 28．(23-24高一下·河南南阳·期中)生活中存在形式多样化的电池。 (1)某实验小组设计了如图所示的装置：a为铝棒，b为镁棒。 ①若容器中盛有NaOH溶液，b极的电极反应式为 。 ②若容器中盛有浓硝酸，b极的电极反应式为 ，导线中电流的流动方向是 (填“a→b”或“b→a”)。 (2)铜—银原电池装置如图所示，若反应前两电极的质量相同，下列有关叙述正确的是 (填字母)。 注：盐桥的作用为导电，形成闭合回路。 a．铜电极上发生还原反应 b．电池工作一段时间后，银电极的质量增加 c．取出盐桥后，电流表指针依旧发生偏转 d．电池工作时，若转移0.2mol电子，则两电极的质量相差28g (3)由和组成的燃料电池的结构如图所示。 ①燃料电池的负极反应式为 。 ②当消耗6.4g甲烷时，消耗标准状况下氧气的体积为 L。 29．(23-24高一下·河南南阳5校·期中)电化学原理在电池制造、能量转换、物质合成等方面应用广泛。请回答下列问题。 (1)若用图甲装置，依据反应设计原电池，则X电极材料应为 (填化学式)，石墨电极的电极反应为 。将石墨电极换成Fe电极后，电池总反应变为 。 (2)燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷空气燃料电池，其工作原理如图乙所示，a、b均为惰性电极。a为 极，正极的电极反应为 。当通入4.48L(标准状况)甲烷气体时，测得电路中转移1.1mol电子，则甲烷的利用率为 。 (3)还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图丙所示，通入的一端是电池的 (填“正”或“负”)极，电池工作过程中通过质子膜向 (填“左”或“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应为 。 30．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)根据题中提供的信息，请回答下列问题： (1)学习原电池原理后，小江同学根据反应设计了一个原电池并得到老师的肯定，则小江同学选用的负极材料是 ，正极材料可能是 （填一种）。 (2)小河同学设计了如图所示的原电池，利用不同的电解质溶液进行实验。 ①当以稀硫酸作为电解质溶液时，电流表指针发生了偏转，请写出负极的电极反应式： 。 ②当以NaOH溶液作为电解质溶液时，电流表指针也发生了偏转，若负极失去1mol电子，理论上负极的质量变化为 g。 (3)燃料电池是一种高效化学电池，以稀硫酸为电解质溶液的氢氧燃料电池的工作原理如图所示，a和b都是Pt电极（惰性电极）。 ①该电池的正极反应式为 。 ②该电池工作时，电解质溶液中的移动方向是 。（填“a向b”或“b向a”，下同），外电路中电子的流动方向是 。 ③若将a极通入的气体换为，同时将电解质溶液换为NaOH溶液，则a极的电极反应式为 。当a极有1mol发生反应时，理论上b极参加反应的氧气在标准状况下的体积为 L。 (4)小海同学在做氢气的制备实验时，用锌粒和稀硫酸为原料，结果发现反应速率较慢。其他同学给出以下建议，其中能加快制备的反应速率的有______（填字母）。 A．将稀硫酸换成质量分数为98%的浓硫酸 B．向反应液中滴入几滴硫酸铜溶液 C．改换合适的装置并适当加热 D．将锌粒换成质量相等的锌粉 31．(22-23高一下·河南大学附属中学·期中)氢燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车，酸性氢氧燃料电池的构造如图(Ⅰ)所示。 (1)若该电池中的电解质溶液是稀硫酸溶液，则 a 电极上发生反应的电极反应式为 (2)b 电极是该电池的 极(填“正”或“负”)，从氧化还原反应的角度分析，该电极发生的反应属于 反应。 (3)当转移 0.2mol 电子时，需要消耗标况下的氢气体积是 L。 (4)如图 (Ⅱ)所示，是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：    ①当电极 a 为 Fe，电极 b 为 Cu，电解质溶液为浓 HNO3溶液时，一段时间后，形成稳定电流的原电池的总反应的离子方程式为 。 ②燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如 O2)反应所产生的化学能转化为电能。现设计一燃料电池，以电极 a 为正 极，电极 b 为负极，CH4为燃料，采用 NaOH 溶液为电解液，则 CH4通入的电极反应式为 。 32．(22-23高一下·河南新乡新乡一中、新乡二中、原阳四中、延津一中·期中)某原电池装置如图所示，装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合回路，电解质溶液足量，闭合开关，观察到电流计指针发生偏转，回答下列问题。 (1)该原电池工作过程中，电池的负极上的电极反应式为 ，石墨电极上发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。 (2)该原电池工作时，下列说法正确的是 (填标号)。 a．电子移动的方向： b．盐桥中的会向右侧烧杯移动 c．溶液的颜色会逐渐变浅 d．将盐桥换成盐桥，该装置不能长时间正常工作 (3)当铁电极减少28g时，外电路中转移的电子数目为 ；取走盐桥，电流计指针 (填“会”或“不会”)偏转，原因是 。 (4)原电池工作时能量转化形式为___________，根据原电池形成条件，下列反应理论上可以设计成原电池的是___________(填标号)。 A．与的反应 B．和的反应 C．和的反应 D．和的反应 33．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)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使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，完成下面题目。 (1)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应：，若将此反应设计成原电池，则被腐蚀铜的质量为1.28g时，线路中转移 mol电子。 (2)将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，形成原电池，其中正极为 （填“铜”或“铝”，下同），若将其插入烧碱溶液中，形成原电池，负极为 。 (3)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质溶于混合有机溶剂中，通过电解质迁移入晶格中，生成。 ①外电路的电子方向是由 （填字母，下同）极流向 极。 ②电池正极反应式为 ，每转移2mol电子，生成 g 。 ③不能用水代替电池中的混合有机溶剂，原因是 。 ④可与KOH和在高温下反应，生成，该反应的化学方程式为 。 (4)在新能源体系下，氢能被视为与电能互补的优质二次能源。氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。 ①碱性氢氧燃料电池工作时，负极反应式为 。 ②氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池，其工作原理如图所示，有关该电池说法正确的是 （填字母）。 A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用 B．该电池可利用工厂中排出的，减少温室气体的排放 C．电子流向：氢电极—负载—氧电极—熔融碳酸盐—氢电极 D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，消耗1.6g 34．(22-23高一下·河南信阳·期中)0．完成下列问题 (1)氨的催化氧化是制备硝酸的重要反应，实验中先用酒精喷灯加热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能是变化的是 (填字母)。 A．    B．     C．   (2)为了验证与的氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 (填标号)，写出其正极的电极反应式： 。    (3)将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(为多孔碳棒)。    ①实验测得离子向电极定向移动，则 处电极入口通入(填“A”或“B”)，其电极反应式为 。 ②当消耗甲烷的体积为(标准状况下)时，假设电池的能量转化率为，则导线中转移电子的物质的量为 。 ③电池反应的总反应方程式是 (填“吸热反应”或“放热反应”)。 (4)一氧化氮-空气燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式： 。    试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$