题型05 原电池的应用与化学电源（福建专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

题型05 原电池的应用与化学电源 1．（23-24高一下·福州市六校·期末）下列关于化学反应与能量变化的装置说法正确的是 A．可将化学能转化为电能 B．电流从Fe电极流向C电极 C．锌锰干电池中锌发生氧化反应 D．可验证金属活动性： A．A B．B C．C D．D 2．（23-24高一下·福清市·期末）已知化学反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是 A．该反应需要在加热条件下才能进行 B．每生成吸收的能量为 C．的总能量一定低于的总能量 D．断裂键和键，放出能量 3．（23-24高一下·南平市高级中学·期末）室温下，往碳酸钠溶液中滴入盐酸，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．吸热反应一定要加热才能发生 B．过程Ⅱ为放热反应 C．由图可知的能量比高 D．总反应为放热反应 4．（23-24高一下·三明市·期末）计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ均需要吸收能量 B．过程Ⅲ既有极性键又有非极性键形成 C．该反应为放热反应 D．由图可知比稳定 5．（23-24高一下·福州市八县（市）协作校·期末）一定条件下发生反应，当反应了1 mol H2(g)和1 mol I2(g)生成2 mol HI(g)时，其断键、成键过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应是吸热反应 B．由图像可得，HI(g)比I2(g)更稳定 C．1 mol H—I键的能量为91.5 kJ D．相同条件下，2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应，释放26 kJ的热量 6．（23-24高一下·福州第八中学·期末）由和NO反应生成和的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．反应生成时转移 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．和如图中完全反应放出139kJ能量 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 7．（23-24高一下·龙岩市·期末）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下。下列说法中错误的是 A．催化剂参加了化学反应过程 B．①→②过程中，形成了C—C键并放出能量 C．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% D．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键的断裂和形成 8．（23-24高一下·三明市·期末）金属、海水及组成的电池如图所示。电池工作时，下列说法正确的是 A．电极为正极 B．紧邻电极区域的海水呈碱性 C．海水中的向电极移动 D．若参加反应，消耗的为 9．（22-23高一下·福州八县一中·期末）如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是 A．①电子流动方向，②电流方向 B．③电极反应类型，Cu电极换成Fe或C电极，原理不变 C．1 mol Zn(s)与2 mol H+(aq)的总能量高于1 molH2(g)与1 mol Zn2+(aq)具有的总能量 D．④溶液中离子移动方向，电解质溶液换成盐酸原理不变 10．（21-22高一下·漳州市·期末）下列有关四个电化学装置的叙述错误的是 图Ⅰ水果电池 图Ⅱ干电池 图Ⅲ铝蓄电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示水果电池中，电子从锌片流出 B．图Ⅱ所示干电池中，石墨作负极 C．图Ⅲ所示铅蓄电池为二次电池 D．图Ⅳ所示氢氧燃料电池可应用于航天飞机 11．（22-23高一下·漳州市·期末）将反应设计成如图所示的原电池，下列说法正确的是 A．Ag2O/Ag电极为正极 B．电池工作时，OH-向正极移动 C．电池工作时，电子由Ag2O流向Cu D．理论上每消耗6.4gCu，外电路中通过的电子为0.2mol 12．（23-24高一下·福清市高中联合体·期末）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 1．（23-24高一下·福州市九县（市、区）一中（高中）·期末）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解质溶液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2+Na=2Na2CO3+C。下列说法错误的是 A．放电时，向负极移动 B．放电时，Na极发生氧化反应 C．放电时，正极反应为3CO2+4e-=2+C D．电子从Na极经导线到Ni极，再经电解质溶液回到Na极 2．（21-22高一下·福州市八县（市）协作校·期末）潜艇中使用的液氨一液氧燃料电池工作原理如图所示，电池工作时，下列说法正确的是 A．电子由电极a流向电极b，经过溶液回到电极a B．溶液中的向电极a移动 C．转移电子0.4mol，参加反应的氧气体积是2.24L D．电极a的电极反应式为 3．（22-23高一下·福州市六校联考·期末）有如图所示的实验装置，下列判断正确的是 a电极 b电极 X溶液 实验判断 A Cu Zn H2SO4 H+向b极迁移 B Zn Fe H2SO4 电子从Zn→Fe→Zn C Al Mg NaOH a为负极，b为正极 D Cu 石墨 FeCl3 a极质量减小，b极质量增加 A．A B．B C．C D．D 4．（22-23高一下·厦门市·期末）我国科学家设计了一款高能量密度新型电池，装置如图所示。下列说法错误的是 A．NiRu为正极 B．Zn电极的电极反应式为： C．工作时，电解质溶液中的OH-向Zn电极移动 D．理论上生成11.2L(标准状况)NH3时，外电路转移电子数目为8NA 5．（23-24高一下·福州第一中学·期末）利用下列原电池，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列有关说法不正确的是 A．电极A为负极，发生氧化反应 B．电流从电极B经导线流向电极A，再经电解质溶液回到电极B C．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜 D．当有4.48L(标准状况)被处理时，转移电子物质的量为0.6mol 6．（21-22高一下·厦门市·期末）化学研究小组设计了一款低成本、高性能的铁—氢气电池，装置如图，其总反应式为：。下列说法错误的是 A．负极反应式为 B．工作一段时间后，电解质溶液的pH降低 C．理论上生成时，外电路中有1 mol电子发生转移 D．工作时，电解质溶液中的K+向Pt/C电极移动 7．（23-24高一下·泉州市·期末）柔性可穿戴设备电源锌-空气电池(如图所示)应用前景广阔，电池反应为。下列说法中错误的是 A．中Mn元素为价 B．膜作为电池的正极 C．电子从膜经外电路流向Zn膜 D．膜、Zn膜能增大电极与水凝胶的接触面积 8．（23-24高一下·福州第三中学·期末）下图是微生物燃料电池原理示意图。已知：a室中微生物降解有机物产生、和，质子交换膜只允许和通过。下列说法不正确的是 A．通过质子交换膜从a室进入b室 B．a室内的石墨电极为正极，发生氧化反应 C．b室内的电极反应为： D．该电池不能在高温环境下工作 9．（23-24高一下·福州第八中学·期末）控制光沉积构建光催化材料，人工模拟光合作用，可实现、与有机物的转化，转化过程的反应机理如图所示。下列说法中正确的是 A．转化过程中的电子转移只发生在与之间 B．转化过程中在催化剂表面发生还原反应 C．转化的反应为 D．该转化过程应用了的还原性与的氧化性 10．（21-22高一下·三明市·期末）锌-空气电池适宜作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。下列说法正确的是 A．Zn电极是该电池的正极 B．向石墨电极移动 C．氧气在石墨电极上发生氧化反应 D．每消耗13gZn，外电路中通过0.4mol电子 11．（23-24高一下·福州时代华威中学·期末）如图所示，将、和电解质溶液组成一种原电池。试回答下列问题： (1)若电解质溶液为稀硫酸，负极电极反应式为 。 (2)若电解质溶液为溶液，则负极为 （填“Mg”或“Al”）。 (3)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如下图所示： ①外电路电子移动方向： （填“a极到b极”或“b极到a极”）。 ②电极的电极方程式为 。 ③若转移的电子为0.4mol，标准状况下消耗的氧气体积为 。 12．（22-23高一下·厦门市·期末）木质素中的对乙基苯酚转化为苯酚与乙烯的过程如下： (1)可用溴水鉴别气体产物是C2H4还是C2H6，化学方程式为 ，反应类型为 。 (2)中苯环上的一氯代物有 种。中最多 个原子共平面。 (3)反应iii能量变化如下图所示，该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，反应过程中能量的转换值为 。 (4)对乙基苯酚经过系列转化会生成对羟基苯甲酸。 ①可用 (填试剂名称)检验物质b中的醛基。 ②0.2mol c和足量的钠反应可生成 LH2(标准状况)。 (5)以乙烯为原料经过系列反应可得聚四氟乙烯。使用液态磷酸(磷酸包含在聚四氟乙烯键合的碳化硅基质中)作为电解质的氢氧燃料电池如图所示： ①利用四氟乙烯合成聚四氟乙烯的化学方程式为 。 ②b极的电极反应式为 。 ③若反应生成18gH2O，理论上外电路转移的电子的数目是 。 13．（22-23高一下·福州格致中学·期末）均为有毒气体，对废气的资源化利用是目前的研究热点。如图甲为质子膜燃料电池的示意图，图乙为利用原电池原理处理的示意图。 Ⅰ.根据图甲，回答下列问题： (1)电池负极为 (填“电极a”或“电极b”，下同)，发生还原反应的电极为 。 (2)电极b的电极反应式为 ；电池总反应为 。 (3)当电路中通过8mol电子时，有 mol 经质子固体电解质膜进入正极区。 Ⅱ.根据图乙，回答下列问题： (4)负极反应式为 。 (5)利用该原理制得的化工原料C为 (填化学式)。 (6)处理32g，理论上需要消耗的体积为 L(标准状况下)。 14．（23-24高一下·福州市九县（市、区）一中（高中）·期末）研究NOx、SO2、CO等气体的无害化处理对建设生态文明有重要意义。 (1)利用反应2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)，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 (填化学式)； ②从反应开始到达到平衡，v(NO)= 。 (2)可用电化学原理处理SO2制备硫酸，装置如图，电极为多孔材料。写出N极的电极方程式 ，若电路中有2mol电子转移，理论上可制得硫酸 g。 (3)转化反应CO(g)+N2O(g)⇌CO2(g)+N2(g)，在Fe*的催化作用下反应历程可分为： 第一步：Fe*+N2O(g)=FeO*+N2(g)； 第二步：FeO*+________=_______+________。 将第二步化学方程式补充完整： 。 (4)已知反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)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1molCH3OH生成，该反应放出 kJ能量。 ②一定温度下，在恒容的密闭容器中充入lmolCO和2molH2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n(CO)：n(H2)不变 B．容器内混合气体的密度不再发生变化时，说明在该条件下，此反应已达到了最大的限度 C．往容器中充入He，压强增大，反应速率加快 D．容器内混合气体的压强保持不变时说明反应已达平衡 15．（22-23高一下·福州第三中学·期末）如图1是利用电化学装置将转化为重要的化工原料的原理示意图。 请回答下列问题： (1)该装置将 能转化为 能。 (2)催化剂b表面发生 反应，其附近溶液酸性 (填“增强”、“不变”或“减弱”)。 (3)催化剂a表面的电极反应式： 。 (4)用牺牲金属锌的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀(如图2所示)，则钢铁管道作 极，负极的电极反应电极方程式为 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型05 原电池的应用与化学电源 1．（23-24高一下·福州市六校·期末）下列关于化学反应与能量变化的装置说法正确的是 A．可将化学能转化为电能 B．电流从Fe电极流向C电极 C．锌锰干电池中锌发生氧化反应 D．可验证金属活动性： A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，该装置没有形成闭合回路，不能将化学能转化为电能，故A错误； B．该原电池中Fe做负极，C做正极，电流从正极流向负极，则电流从C电极流向Fe电极，故B错误； C．该锌锰干电池工作时，MnO2发生得电子的还原反应，Zn失去电子生成Zn2+，发生氧化反应，故C正确； D．该装置为原电池，金属N极上H+发生得电子的还原反应生成H2，则N为正极，金属M作负极，M发生失电子的反应，所以金属活动性：M＞N，故D错误； 故选：C。 2．（23-24高一下·福清市·期末）已知化学反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是 A．该反应需要在加热条件下才能进行 B．每生成吸收的能量为 C．的总能量一定低于的总能量 D．断裂键和键，放出能量 【答案】B 【详解】A．反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关，从图象可以看出反应是吸热反应，但不能确定该反应是否需要在加热条件下才能进行，A错误； B．依据图象分析，1molA2和1molB2反应生成2molAB，每生成2molAB(g)吸收(a-b)kJ热量，B正确； C．1molA2和1molB2的总能量低于2molAB的能量，但A2的总能量不一定低于AB的总能量，C错误； D．依据图象分析，断裂键和键，吸收能量，D错误； 故选B。 3．（23-24高一下·南平市高级中学·期末）室温下，往碳酸钠溶液中滴入盐酸，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．吸热反应一定要加热才能发生 B．过程Ⅱ为放热反应 C．由图可知的能量比高 D．总反应为放热反应 【答案】D 【详解】A．反应是吸热还是放热与是否需要加热无关，有些吸热反应，常温下即可进行，不需要加热，如氯化铵和氢氧化钡的反应，A错误； B．由图可知，CO2(g)+H2O(1)能量高于 (aq)+H+(aq)，故过程II为吸热反应，B错误； C．由图可知，能量(aq)+2H+(aq)高于(aq)+H+(aq)，但无法得出的能量比高，C错误； D．由图可知，能量(aq)+2H+(aq)高于CO2 (aq)+2H2O(l)，总反应为放热反应，D正确； 故选D。 4．（23-24高一下·三明市·期末）计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ均需要吸收能量 B．过程Ⅲ既有极性键又有非极性键形成 C．该反应为放热反应 D．由图可知比稳定 【答案】D 【详解】A．过程Ⅰ和过程Ⅱ都是物质能量增加的过程，均为吸热过程，均需要吸收能量，A项正确； B．由图知，过程Ⅲ既有极性键C=O键形成，又有非极性键H-H的形成，B项正确； C．由图象分析可知，水煤气产氢反应最后生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应，C项正确； D．根据图示数据不能判断两者稳定性强弱，D项错误； 答案选D。 5．（23-24高一下·福州市八县（市）协作校·期末）一定条件下发生反应，当反应了1 mol H2(g)和1 mol I2(g)生成2 mol HI(g)时，其断键、成键过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应是吸热反应 B．由图像可得，HI(g)比I2(g)更稳定 C．1 mol H—I键的能量为91.5 kJ D．相同条件下，2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应，释放26 kJ的热量 【答案】C 【详解】A．由图像可知反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，A错误； B．由图像看不出HI(g)和I2(g)能量的高低，故稳定性不能对比，B错误； C．由图像可知形成2mol氢碘键释放(170+13)kJ的能量，故1 mol H—I键的能量为91.5 kJ，C正确； D．由图像可知1mol H2(g)与1 mol I2(g)反应放热13kJ，故H2(g)+I2(g)2HI(g) ，该反应为可逆反应，当2mol H2(g)与2mol I2(g)反应达不到100%转化，释放的热量小于26 kJ，D错误； 故选C。 6．（23-24高一下·福州第八中学·期末）由和NO反应生成和的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．反应生成时转移 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．和如图中完全反应放出139kJ能量 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【答案】A 【详解】A．化学方程式：N2O＋NO = N2＋NO2，，生成1 mol N2时转移电子2 mol，故A错误； B．根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，故B正确； C．根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g) = N2(g)＋NO2(g)  ΔH=(209－348) kJ·mol−1=－139 kJ·mol−1，故C正确； D．断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，故D正确。 故选A。 7．（23-24高一下·龙岩市·期末）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下。下列说法中错误的是 A．催化剂参加了化学反应过程 B．①→②过程中，形成了C—C键并放出能量 C．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% D．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键的断裂和形成 【答案】D 【详解】A．由反应历程示意图，催化剂存在和甲烷、CO2的结合和分离过程，参加了化学反应过程，A正确； B．观察反应示意图可知，①→②反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，且在此过程中形成了新化学键，即乙酸中的C—C键，B正确； C．由和CH4制备的化学反应为，反应中没有副产物生成，所以总反应的原子利用率为100%，C正确； D．CH4中含有4个C-H键，而中含有3个C-H键，显然CH4→CH3COOH过程中，一定有C—H键发生断裂，不存在C-H键的形成，D错误； 故选D。 8．（23-24高一下·三明市·期末）金属、海水及组成的电池如图所示。电池工作时，下列说法正确的是 A．电极为正极 B．紧邻电极区域的海水呈碱性 C．海水中的向电极移动 D．若参加反应，消耗的为 【答案】B 【分析】金属Al、海水及其中的溶解氧可组成的原电池中，活泼金属Al发生失电子的氧化反应生成Al3+，则a电极为负极，b电极为正极，负极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，原电池工作时，电子由负极经过导线移向正极，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，b为正极，故A错误； B．b电极为正极，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，产生氢氧根，故紧邻电极区域的海水呈碱性，故B正确； C．阴离子向负极移动，a为负极，故氯离子向a极移动，故C错误； D．没有说明是否为标准状况，无法计算消耗的的体积，故D错误； 答案选B。 9．（22-23高一下·福州八县一中·期末）如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是 A．①电子流动方向，②电流方向 B．③电极反应类型，Cu电极换成Fe或C电极，原理不变 C．1 mol Zn(s)与2 mol H+(aq)的总能量高于1 molH2(g)与1 mol Zn2+(aq)具有的总能量 D．④溶液中离子移动方向，电解质溶液换成盐酸原理不变 【答案】A 【详解】A．该装置中，组成Zn-Cu原电池，活泼金属作负极，在金属活动性顺序中，Zn排在Cu之前，故Zn-Cu原电池中Zn作负极，Cu作正极，电子从负极Zn流出，经导线流向正极Cu，①电子流动方向正确，电流方向与电子流动方向相反，②表示错误，A错误； B．在金属活动性顺序中，Zn排在Fe之前，C电极是惰性电极不参与电极反应，因此③电极反应类型，Cu电极换成Fe或C电极，原理不变，B正确； C．活泼金属与酸的反应是放热反应，因此1 mol Zn(s)与2 mol H+(aq)的总能量高于1 molH2(g)与1 mol Zn2+(aq)具有的总能量，C正确； D．原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因此④溶液中离子移动方向，电解质溶液换成盐酸原理不变，D正确； 故选A。 10．（21-22高一下·漳州市·期末）下列有关四个电化学装置的叙述错误的是 图Ⅰ水果电池 图Ⅱ干电池 图Ⅲ铝蓄电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示水果电池中，电子从锌片流出 B．图Ⅱ所示干电池中，石墨作负极 C．图Ⅲ所示铅蓄电池为二次电池 D．图Ⅳ所示氢氧燃料电池可应用于航天飞机 【答案】B 【详解】A．锌的活泼性大于铜，图Ⅰ所示水果电池中，锌是负极，电子从锌片流出，故A正确； B．图Ⅱ所示干电池中，锌是负极、石墨作正极，故B错误； C．铅蓄电池可重复充放电，所以铅蓄电池为二次电池，故C正确； D．图Ⅳ所示氢氧燃料电池已应用于航天飞机，故D正确； 选B。 11．（22-23高一下·漳州市·期末）将反应设计成如图所示的原电池，下列说法正确的是 A．Ag2O/Ag电极为正极 B．电池工作时，OH-向正极移动 C．电池工作时，电子由Ag2O流向Cu D．理论上每消耗6.4gCu，外电路中通过的电子为0.2mol 【答案】A 【分析】由总反应可知，铜元素价态升高，银元素价态降低，故铜为负极，Ag2O/Ag电极为正极。 【详解】A．根据分析，Ag2O/Ag电极为正极，A正确； B．电池工作时，阴离子向负极移动，即OH-向负极移动，B错误； C．电池工作时，电子由负极沿导线流向正极，即由Cu流向Ag2O，C错误； D．总反应中铜元素价态由0价变为+1价，理论上每消耗6.4gCu，消耗铜的物质的量为0.1mol，外电路中通过的电子为0.1mol，D错误； 故选A。 12．（23-24高一下·福清市高中联合体·期末）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 【答案】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。 1．（23-24高一下·福州市九县（市、区）一中（高中）·期末）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解质溶液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2+Na=2Na2CO3+C。下列说法错误的是 A．放电时，向负极移动 B．放电时，Na极发生氧化反应 C．放电时，正极反应为3CO2+4e-=2+C D．电子从Na极经导线到Ni极，再经电解质溶液回到Na极 【答案】D 【分析】该电池的总反应为3CO2+Na=2Na2CO3+C，依据化合价升降变化可分析得Na失电子作负极电极反应为，CO2在Ni电极(正极)得电子被还原，电极反应为：3CO2+4e-=2+C，据此可解答。 【详解】A．电池中，阴离子在电解质溶液中向负极迁移，A正确； B．放电时，Na作为负极失电子被氧化，发生氧化反应，B正确； C．放电时，CO2在正极得电子被还原，反应式为3CO2+4e-=2+C，C正确； D．电子只在导线中运动，离子在溶液中迁移，形成闭合回路，D错误； 故选D。 2．（21-22高一下·福州市八县（市）协作校·期末）潜艇中使用的液氨一液氧燃料电池工作原理如图所示，电池工作时，下列说法正确的是 A．电子由电极a流向电极b，经过溶液回到电极a B．溶液中的向电极a移动 C．转移电子0.4mol，参加反应的氧气体积是2.24L D．电极a的电极反应式为 【答案】D 【分析】液氨-液氧燃料电池中，通液氨的a电极为负极，通氧气的b电极为正极。 【详解】A．原电池中，电子由负极流向正极，但电子不能通过电解质溶液，故A错误； B．原电池中，阳离子移向正极，故溶液中的Na+移向电极b，故B错误； C．没有指明温度和压强，无法计算氧气的体积，故C错误； D．电极a上氨失去电子转化为氮气，氮元素的化合价从-3价升高到0价，生成1molN2转移6mol电子，碱性条件下电极反应式为：2NH3+6OH−−6e−=N2+6H2O，D正确； 故选D。 3．（22-23高一下·福州市六校联考·期末）有如图所示的实验装置，下列判断正确的是 a电极 b电极 X溶液 实验判断 A Cu Zn H2SO4 H+向b极迁移 B Zn Fe H2SO4 电子从Zn→Fe→Zn C Al Mg NaOH a为负极，b为正极 D Cu 石墨 FeCl3 a极质量减小，b极质量增加 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A. Cu、Zn、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铜作原电池的正极，电解质溶液中的阳离子H＋向正极铜电极移动，即向a极迁移，A错误； B. Zn、Fe、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铁作原电池的正极，电子从Zn流向Fe，但是无法再流向Zn，B错误； C. 铝、镁、氢氧化钠溶液组成的原电池，电池反应为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，铝发生氧化反应，作原电池的负极，镁电极作原电池的正极，即a为负极，b为正极，C正确； D. 铜、石墨、氯化铁溶液组成的原电池，电池反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，铜电极发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应为：Cu-2e- =Cu2+，电极质量减小，石墨作原电池的正极，电极反应式为：2Fe3++2e- =2Fe2+，电极质量不变，D错误； 故答案选C。 4．（22-23高一下·厦门市·期末）我国科学家设计了一款高能量密度新型电池，装置如图所示。下列说法错误的是 A．NiRu为正极 B．Zn电极的电极反应式为： C．工作时，电解质溶液中的OH-向Zn电极移动 D．理论上生成11.2L(标准状况)NH3时，外电路转移电子数目为8NA 【答案】D 【分析】由图中装置可知，Zn作负极失去电子，Zn电极的电极反应式为：，NiRu为正极，正极上硝酸根离子得到电子生成氨气，电极反应式为：NO+8e-+6H2O＝NH3↑+9OH-，阴离子移向负极，以此来解答。 【详解】A．NiRu为正极，正极上硝酸根离子得到电子生成氨气，故A正确； B．Zn作负极失去电子，Zn电极的电极反应式为：，故B正确； C．原电池中，阴离子移向负极，即电解质溶液中的OH-向Zn电极移动，故C正确； D．正极反应式为NO+8e-+6H2O＝NH3↑+9OH-，理论上生成11.2L（标准状况）NH3即11.2L÷22.4L/mol=0.5mol时，外电路转移电子数目为4NA，故D错误； 故选：D。 5．（23-24高一下·福州第一中学·期末）利用下列原电池，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列有关说法不正确的是 A．电极A为负极，发生氧化反应 B．电流从电极B经导线流向电极A，再经电解质溶液回到电极B C．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜 D．当有4.48L(标准状况)被处理时，转移电子物质的量为0.6mol 【答案】D 【分析】由题干装置图可知，左池通入NH3生成N2，失去电子，电极A为原电池的负极，反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，右池通入NO2生成N2，得到电子，电极B为原电池的正极，反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，电极A为原电池的负极，发生氧化反应，A正确； B．由分析可知，电极A为负极，电极B为正极，电子有负极A经导线流向正极B，但电子不能经过电解质溶液，B正确； C．为使电池持续放电，正极区生成的不断通过阴离子交换膜进入负极区，C正确； D．当有(标准状况)被处理时，由分析中反应可知，转移的电子物质的量为0.8mol，D错误； 故答案为D。 6．（21-22高一下·厦门市·期末）化学研究小组设计了一款低成本、高性能的铁—氢气电池，装置如图，其总反应式为：。下列说法错误的是 A．负极反应式为 B．工作一段时间后，电解质溶液的pH降低 C．理论上生成时，外电路中有1 mol电子发生转移 D．工作时，电解质溶液中的K+向Pt/C电极移动 【答案】D 【分析】由电子的移动方向可知，Pt/C电极为原电池的负极，碱性条件下，氢气做负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为，石墨电极为正极，[Fe(CN)6]3—在正极得到电子发生还原反应生成[Fe(CN)6]4—，电极反应式为[Fe(CN)6]3—+e—=[Fe(CN)6]4—。 【详解】A．由分析可知，Pt/C电极为原电池的负极，碱性条件下，氢气做负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为，故A正确； B．由总反应可知，反应中消耗氢氧化钾，电池工作一段时间后，溶液中氢氧根离子浓度减小，溶液的pH降低，故B正确； C．由分析可知，石墨电极为正极，[Fe(CN)6]3—在正极得到电子发生还原反应生成[Fe(CN)6]4—，电极反应式为[Fe(CN)6]3—+e—=[Fe(CN)6]4—，则理论上生成时，外电路中有1 mol电子发生转移，故C正确； D．由分析可知，Pt/C电极为原电池的负极，石墨电极为正极，则工作时，电解质溶液中的钾离子向正极石墨电极移动，故D错误； 故选D。 7．（23-24高一下·泉州市·期末）柔性可穿戴设备电源锌-空气电池(如图所示)应用前景广阔，电池反应为。下列说法中错误的是 A．中Mn元素为价 B．膜作为电池的正极 C．电子从膜经外电路流向Zn膜 D．膜、Zn膜能增大电极与水凝胶的接触面积 【答案】C 【分析】由题意可知，该电池放电时，Zn转化为，故Zn膜是负极，膜是正极，由此分析回答问题 【详解】A．中Zn为+2价，O为-2价，则Mn元素为价，故A正确； B．中的Mn元素为价，得电子变为价，所以作为电池的正极，故B正确； C．电子从Zn膜经外电路流向膜，故C错误； D．将和Zn变成膜、Zn膜，可以增大电极与水凝胶的接触面积，使反应更加迅速，故D正确； 答案选C。 8．（23-24高一下·福州第三中学·期末）下图是微生物燃料电池原理示意图。已知：a室中微生物降解有机物产生、和，质子交换膜只允许和通过。下列说法不正确的是 A．通过质子交换膜从a室进入b室 B．a室内的石墨电极为正极，发生氧化反应 C．b室内的电极反应为： D．该电池不能在高温环境下工作 【答案】B 【分析】该装置为原电池，电子由a室石墨流出，则a室石墨为负极，有机物发生氧化反应生成CO2和H +，b室内石墨电极为正极，正极上O2得电子生成H2O； 【详解】A．a室内石墨电极为负极，b室内石墨电极为正极，原电池工作时阳离子移向正极，即H+通过质子交换膜从a室进入b室，选项A正确； B．a室内石墨电极为负极，有机物发生氧化反应生成CO2和H +，选项B错误； C．b室内石墨电极为正极，正极上O2得电子生成H2O，正极反应式为O2+4e- +4H+ = 2H2O，选项C正确； D．微生物不能生活在高温环境下，所以该电池不能在高温环境下工作，选项D正确； 答案选B。 9．（23-24高一下·福州第八中学·期末）控制光沉积构建光催化材料，人工模拟光合作用，可实现、与有机物的转化，转化过程的反应机理如图所示。下列说法中正确的是 A．转化过程中的电子转移只发生在与之间 B．转化过程中在催化剂表面发生还原反应 C．转化的反应为 D．该转化过程应用了的还原性与的氧化性 【答案】D 【详解】A．根据图中信息，亚铁离子变为铁离子，铁离子变为亚铁离子，水变为氧气都存在电子转移，故A错误； B．水变为氧气，在转化过程中在催化剂表面发生氧化反应，故B错误； C．水失去电子变为氧气和氢离子，与氢离子得到电子，在整个转化的反应为，故C错误； D．在Nafion膜的过程中转化，应用了的还原性与的氧化性，故D正确。 综上所述，答案为D。 10．（21-22高一下·三明市·期末）锌-空气电池适宜作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。下列说法正确的是 A．Zn电极是该电池的正极 B．向石墨电极移动 C．氧气在石墨电极上发生氧化反应 D．每消耗13gZn，外电路中通过0.4mol电子 【答案】D 【分析】Zn电极失去电子，发生氧化反应，电极反应式：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；空气在石墨电极得电子，O2发生还原反应，电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-。 【详解】A．据分析，Zn电极失去电子，发生氧化反应，是该电池的负极，A错误； B．原电池电解质溶液中阴离子朝负极移动，故向Zn电极移动，B错误； C．据分析，氧气在石墨电极上得电子发生还原反应，C错误； D．据分析，负极电极反应式：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，每消耗13gZn，物质的量为0.2mol，则外电路中通过0.4mol电子，D正确； 故选D。 11．（23-24高一下·福州时代华威中学·期末）如图所示，将、和电解质溶液组成一种原电池。试回答下列问题： (1)若电解质溶液为稀硫酸，负极电极反应式为 。 (2)若电解质溶液为溶液，则负极为 （填“Mg”或“Al”）。 (3)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如下图所示： ①外电路电子移动方向： （填“a极到b极”或“b极到a极”）。 ②电极的电极方程式为 。 ③若转移的电子为0.4mol，标准状况下消耗的氧气体积为 。 【答案】(1)Mg-2e－=Mg2+ (2)Al+ 4OH- -3e－= AlO2- +2H2O； (3) a到b极 【详解】（1）Al、Mg、硫酸溶液可构成原电池，镁比铝活泼，镁为负极，铝为正极，负极上镁失去电子，发生电池反应为Mg-2e－=Mg2+； （2）Al、Mg、NaOH溶液可构成原电池，Al是两性金属为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，发生电池反应为Al+ 4OH- -3e－= AlO2- +2H2O； （3）①该电池为甲烷燃料电池，O2为正极，CH4为负极，电子从CH4极沿导线到达O2极，所以电子移动方向为a到b极； ②介质为碱性，a极的电极方程式为； ③若转移的电子为0.4mol，标准状况下消耗的氧气体积为。 12．（22-23高一下·厦门市·期末）木质素中的对乙基苯酚转化为苯酚与乙烯的过程如下： (1)可用溴水鉴别气体产物是C2H4还是C2H6，化学方程式为 ，反应类型为 。 (2)中苯环上的一氯代物有 种。中最多 个原子共平面。 (3)反应iii能量变化如下图所示，该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，反应过程中能量的转换值为 。 (4)对乙基苯酚经过系列转化会生成对羟基苯甲酸。 ①可用 (填试剂名称)检验物质b中的醛基。 ②0.2mol c和足量的钠反应可生成 LH2(标准状况)。 (5)以乙烯为原料经过系列反应可得聚四氟乙烯。使用液态磷酸(磷酸包含在聚四氟乙烯键合的碳化硅基质中)作为电解质的氢氧燃料电池如图所示： ①利用四氟乙烯合成聚四氟乙烯的化学方程式为 。 ②b极的电极反应式为 。 ③若反应生成18gH2O，理论上外电路转移的电子的数目是 。 【答案】(1) 加成反应 (2) 3 13 (3) 吸热 E1-E2 (4) 新制氢氧化铜悬浊液或斐林试剂或银氨溶液 4.48 (5) nCF2＝CF2 2NA 【详解】（1）乙烯与溴水发生加成反应，乙烷不能，可鉴别，则发生反应的化学方程式为，反应类型为加成反应； （2）中苯环上有3种H原子，其一氯代物有3种；苯环为平面结构，3个原子可确定1个平面，则中最多13个原子共平面； （3）图中反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应，反应过程中能量的转换值为E1-E2； （4）①醛基可发生银镜反应，可与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀，则可用新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液检验物质b中的醛基； ②羟基、羧基均与Na反应生成氢气，0.2molc和足量的钠反应可生成标准状况下的H2为0.2mol×22.4L/mol=4.48L； （5）①四氟乙烯合成聚四氟乙烯的化学方程式为nCF2＝CF2； ②b为正极，酸性电解质时正极上氧气得到电子生成水，正极反应为； ③由O2～4e-～2H2O可知，反应生成18gH2O（1mol水），理论上外电路转移的电子的数目是2NA。 13．（22-23高一下·福州格致中学·期末）均为有毒气体，对废气的资源化利用是目前的研究热点。如图甲为质子膜燃料电池的示意图，图乙为利用原电池原理处理的示意图。 Ⅰ.根据图甲，回答下列问题： (1)电池负极为 (填“电极a”或“电极b”，下同)，发生还原反应的电极为 。 (2)电极b的电极反应式为 ；电池总反应为 。 (3)当电路中通过8mol电子时，有 mol 经质子固体电解质膜进入正极区。 Ⅱ.根据图乙，回答下列问题： (4)负极反应式为 。 (5)利用该原理制得的化工原料C为 (填化学式)。 (6)处理32g，理论上需要消耗的体积为 L(标准状况下)。 【答案】(1) 电极a 电极b (2) (3)8 (4) (5) (6)5.6 【分析】图甲中电极a上H2S失去电子转化为S2，为负极，则电极b为正极；图乙左侧SO2失电子转化为H2SO4，为负极，则右侧为正极。 【详解】（1）由图甲可知，在电极a上发生氧化反应生成，在电极b上发生还原反应生成，则电极a为负极，电极b为正极。 （2）)在电极b(正极)上得到电子，与结合生成，电极反应式为；电池总反应为。 （3）由正极反应式可知，当电路中通过8mol电子时，有8mol经质子固体电解质膜进入正极区。 （4）在负极上失去电子：，利用使其两边电荷相等：，利用使其两边原子数相等，可得负极反应式为。 （5）由上述分析可知，利用该原理制得的化工原料C为。 （6）在正极上得到电子，与结合生成，结合负极反应式可得关系式：，故处理32g(0.5mol)，转移电子数为1mol，理论上需要消耗0.25mol，标准状况下的体积为0.25mol×22.4Lmol-1=5.6L。 14．（23-24高一下·福州市九县（市、区）一中（高中）·期末）研究NOx、SO2、CO等气体的无害化处理对建设生态文明有重要意义。 (1)利用反应2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)，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 (填化学式)； ②从反应开始到达到平衡，v(NO)= 。 (2)可用电化学原理处理SO2制备硫酸，装置如图，电极为多孔材料。写出N极的电极方程式 ，若电路中有2mol电子转移，理论上可制得硫酸 g。 (3)转化反应CO(g)+N2O(g)⇌CO2(g)+N2(g)，在Fe*的催化作用下反应历程可分为： 第一步：Fe*+N2O(g)=FeO*+N2(g)； 第二步：FeO*+________=_______+________。 将第二步化学方程式补充完整： 。 (4)已知反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)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1molCH3OH生成，该反应放出 kJ能量。 ②一定温度下，在恒容的密闭容器中充入lmolCO和2molH2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n(CO)：n(H2)不变 B．容器内混合气体的密度不再发生变化时，说明在该条件下，此反应已达到了最大的限度 C．往容器中充入He，压强增大，反应速率加快 D．容器内混合气体的压强保持不变时说明反应已达平衡 【答案】(1) CO2 0.016 (2) 1mol (3)FeO*+CO=CO2+Fe* (4) 99 AD 【详解】（1）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； ②从反应开始到达到平衡消耗NO是1.6mol，浓度是0.8mol/L，则v(CO)= ＝0.016； （2）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；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；M极的电极方程式为：SO2+2H2O-2e-=+4H+，若电路中有2mol电子转移，理论上可制得硫酸1mol； （3）Fe*是催化剂，FeO*是中间产物，第一步是Fe*和N2O(g)反应，第二步是FeO*和CO(g)反应生成CO2和Fe*，即FeO*+CO=CO2+Fe*； （4）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．恒容的密闭容器，气体的质量不发生变化，密度为恒定值，不能说明在该条件下此反应已达到了最大的限度，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．该反应前后气体的体积是发生改变的变量，容器内混合气体的压强保持不变时说明反应已达平衡，D正确； 故先AD； 15．（22-23高一下·福州第三中学·期末）如图1是利用电化学装置将转化为重要的化工原料的原理示意图。 请回答下列问题： (1)该装置将 能转化为 能。 (2)催化剂b表面发生 反应，其附近溶液酸性 (填“增强”、“不变”或“减弱”)。 (3)催化剂a表面的电极反应式： 。 (4)用牺牲金属锌的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀(如图2所示)，则钢铁管道作 极，负极的电极反应电极方程式为 。 【答案】(1) 化学 电 (2) 还原 减弱 (3)SO2+2H2O−2e−=+4H+ (4) 正 Zn−2e−=Zn2+ 【详解】（1）该装置没有外加电源，是一个原电池，把化学能转化为电能。 （2）由图示可看出，电子由a表面转移到b表面，因此b表面发生还原反应，催化剂b处的反应为：O2+4H++4e-=2H2O，其附近溶液酸性减弱。 （3）催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸，电极方程式为：SO2+2H2O−2e−+4H+ （4）用牺牲金属锌的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，锌比铁活泼，则钢铁管道作正极，负极锌失去电子被氧化，电极反应电极方程为Zn−2e−=Zn2+。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$