重难点02 原电池的工作原理与相关判断（广西专用）-【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

重难点02 原电池的工作原理与相关判断 1．(23-24高一下·广西桂林·期末)柠檬果中富含柠檬酸(一种弱酸)。现将锌片和石墨片按如图插入柠檬中，观察到电流计指针偏转。下列说法不正确的是 A．石墨片上有气泡产生 B．锌片为负极，发生了氧化反应 C．电子从锌片流出，经过柠檬汁流向石墨片 D．当负极质量减少6.5g时，理论上有0.2mol电子通过外电路 2．(23-24高一下·广西来宾示范性高中·期末)银饰用久了表面会有一层而发黑，将银饰与片接触并加入溶液，发生原电池反应可以除去银饰表面的。下列说法不正确的是 A．Al片作原电池的负极 B．溶液中钠离子向银饰极移动 C．电子由负极经NaCl溶液流向正极 D．表面发生反应： 3．(23-24高一下·广西梧州·期末)近年来电池研发领域涌现出大量纸电池，其组成与传统电池类似，但制作方法和应用范围均比传统电池有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图，通过加入水来激活电池工作。下列说法正确的是 A．石墨作负极材料，发生氧化反应 B．电流从锌片电极流向石墨电极 C．若用镁片代替石墨片，电流表的指针偏转方向与原来的相反 D．每反应锌时，理论上转移电子数为 4．(23-24高一下·广西钦州·期末)天然气燃料电池能量转化率高，模拟装置如图所示。下列叙述正确的是 A．电子由a极经用电器流向b极 B．b极的电极反应式为 C．a极为负极，发生氧化反应 D．a极上参加反应时，转移0.4mol电子 5．(23-24高一下·广西南宁·期末)某种甲烷燃料电池用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过，基本结构如图所示。下列有关说法错误的是 A．a极为负极 B．b极的电极反应为 C．溶液中经质子交换膜向b极移动 D．每消耗，转移 6．(23-24高一下·广西防城港·期末)如图为番茄电池的示意图，下列说法正确的是 A．该装置是电能转化为化学能的装置 B．电子流向：导线 C．为番茄电池的负极 D．其他条件相同时，将番茄换为柠檬，电流表指针不发生偏转 7．(23-24高一下·广西百色·期末)如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是 A．电子从铝片经导线流向镁片 B．溶液中的SO向铝片附近移动 C．若将镁片换成铜片，铝电极的作用不相同 D．若将稀硫酸换成NaOH溶液，LED灯将不会发光 8．(23-24高一下·广西博白县中学·期末)我国科学家以LiI为催化剂，通过改变盐浓度或溶剂调节锂-硫电池的放电性能。模型装置如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电能转化为化学能. B．放电时，向a极迁移 C．b极反应式为 D．a极质量净减14g时电路上通过个电子 9．(23-24高一下·广西柳州铁一中·期末)微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，左图为其工作原理，右图为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是    A．有机物被氧化，M为电源负极 B．电池工作时，N极附近溶液pH增大 C．Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活 D．处理0.1 mol Cr2O72－时有1.4 mol H＋从交换膜左侧向右侧迁移 10．(22-23高一下·广西百色·期末)常见锌锰干电池的构造如下图所示，该电池放电时的电池总反应方程式为：Zn + 2MnO2 + 2 = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O，下列说法错误的是    A．该电池属于一次电池 B．电池正极反应式为：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O C．电池工作时，电子从锌筒经糊流向石墨棒 D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25g 11．(22-23高一下·广西河池·期末)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用反应“”设计了一个化学电池(如图所示)。该电池在外电路中，电流从a极流向b极。下列说法正确的是    A．电极b的电极材料为铜，电极反应式为 B．电极a的电极材料可以为Ag，也可以是石墨或铁 C．c溶液为AgNO3溶液，放电时向b极移动 D．装置放电时主要将电能转化为化学能 12．(22-23高一下·广西桂林·期末)将纯锌片和纯铜片按图示方式同时插入同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是    A．甲中金属表面产生气泡的速率比乙快 B．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 C．两烧杯中溶液的pH均减小 D．甲中向锌片移动 13．(22-23高一下·广西北海·期末)有a、b、c、d四种金属电极，根据实验装置及部分实验现象判断这四种金属的活动性最强的是    ①a极质量减少，b极表面出现红色物质 ②b极有气泡产生，c极无明显变化 ③电子从c流向d A．a B．b C．c D．d 14．(22-23高一下·广西来宾示范性高中·期末)将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法中错误的是    A．将片换成片，电路中电流方向不变 B．柠檬汁液中的向铜片定向迁移 C．一段时间后，锌片质量减小 D．电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 15．(22-23高一下·广西南宁普高联盟·期末)银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，其工作示意图如下。下列说法不正确的是    A．Zn电极发生氧化反应 B．Ag2O电极是电源的正极 C．电池工作时，电子从Zn电极经导线流向Ag2O电极，再出Ag2O电极经电解质溶液流向Zn电极 D．Zn电极上发生的反应：Zn - 2e- + 2OH-= Zn(OH)2 16．(22-23高一下·广西玉林·期末)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2++2e－=Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色 D．a和b用导线连接后，Fe片上发生氧化反应，溶液中的Cu2+向铜电极移动 17．(21-22高一下·广西桂林·期末)下列有关装置的说法正确的是 A．装置Ⅰ的Mg为原电池的负极 B．装置Ⅱ为一次电池，Pb得到电子作负极 C．装置Ⅲ可构成原电池 D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒 18．(21-22高一下·广西河池·期末)如图所示是Zn、Cu以及稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在书本上的记录如下，则以下描述合理的是 实验后的记录： ①Cu为正极，Zn为负极 ②Zn极上有气泡产生，发生还原反应 ③向Cu极移动 ④若产生标准状况下2.24L气体，则消耗Zn的质量为6.5g ⑤若将导线断开铜锌电极上均会产生气泡 A．①③④ B．①②④ C．③④⑤ D．②③④ 19．(21-22高一下·广西贺州·期末)银锌电池是一种微型纽扣电池，总反应式为：，其电极分别是Zn和，下列说法不正确的是 A．锌作电源的负极 B．正极发生还原反应 C．电池工作时，电子从经导线流向Zn D．若有0.2mol电子流经导线，则可产生银21.6g 20．(21-22高一下·广西玉林·期末)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，电路中电流从②流向①相连时；①③相连时，③为负极；②④相连时，④有气泡逸出；视此判断这四种金属活动性自弱到强的顺序是 A．②④①③ B．④②①③ C．③④②① D．③①②④ 21．(21-22高一下·广西南宁宾阳中学·期末)已知阳(或阴)离子交换膜只允许阳(或阴)离子自由通过，如下所示原电池装置中，两张离子交换膜把电解质溶液分成了三个区域，下列判断正确的是 A．I池溶液浓度下降，II池溶液浓度不变 B．在外电路电子从Mg流向Cu，在内电路电子则从I池流向III池 C．当转移0.1mol电子时，II池的质量增加6g D．Mg棒逐渐变细，Cu棒逐渐变粗，III池中的数目不断增加 22．(21-22高一下·广西南宁第三中学·期末)“碳中和”是2021年我国经济会议的重要议题。海洋酸度的增加可以作为一种潜在的电力获取来源，同时能达成“碳中和”的目的。这项技术的装置示意图如下： 下列说法正确的是 A．电池总反应：2Na+2H+=2Na++H2↑ B．“有机电解质”可换成NaOH溶液 C．CO2在正极发生还原反应 D．当电路中转移1mole-时，理论上吸收44gCO2 23．(21-22高一下·广西柳州·期末)如图是Fe和Cu形成的原电池，某兴趣小组做完实验后，在图书卡片上记录如下，其中错误的是 ①Fe为负极，Cu为正极②向铜电极移动③电子是由Cu经外电路流向Fe④电流由铜电极流向铁电极⑤若有1mol电子流过导线，则产生的为11.2L⑥负极的电极反应式为 A．②③④⑥ B．③④⑤⑥ C．①②③⑤ D．②③⑤⑥ 24．(21-22高一下·广西贵港·期末)国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾"燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是 A．电池工作时，电解质溶液中的向b极移动 B．a极发生的电极反应为 C．b极为正极，发生氧化反应 D．当外电路有1mol电子转移时，b极消耗5.6L 25．(21-22高一下·广西北海·期末)原电池是化学对人类的一项重大贡献。如图为原电池装置示意图。 (1)若A为铜，B为锌，电解质溶液为稀硫酸。A和B不连接时，装置中发生反应的离子方程式是 。 (2)若A为铝，B为铜，电解质溶液为，用导线相连，则负极为 (填“铝”或“铜”)，若将装置中溶液换为氢氧化钠溶液，请写出装置中负极的电极反应式： 。 (3)若A为，B为，电解质溶液为稀硫酸，工作时的总反应为。写出B电极反应式： ；该电池在工作时，A电极的质量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 26．(21-22高一下·广西玉林·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)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为，正极电极反应式为 。 (2)溶液常用于腐蚀印刷电路钢板，发生反应：，若将此反应设计成原电池，负极的电极反应式为 ，则被腐蚀铜的质量为1.28g时，线路中转移电子的数目为 。 (3)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 。 (4)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，通过电解质迁移入中，生成。 ①外电路的电子方向是由 (填字母，下同)极流向 极。 ②不能用水代替电池中的混合有机溶剂，原因是 。 ③写出电池b极电极反应式 。 27．(22-23高一下·广西南宁普高联盟·期末)回答下列问题： (1)如图甲所示，在锥形瓶里放置装有水的小试管。往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体，②浓硫酸，③硝酸铵固体，④NaCl固体。其中能使a溶液面高于b溶液面的是 (填序号)。 (2)如图乙是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：①Zn为正极，Cu为负极；②H+向负极移动；③电子的流动方向，从Zn经外电路流向Cu；④Cu极上有H2产生；⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol；⑥正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。以上描述合理的是 (填序号)。 (3)试解决下列有关化学反应速率的问题。 ①若图乙的烧杯中最初装入的是500mL 2mol·L-1的稀硫酸，当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气(标准状况)，则这2min内H2SO4的反应速率v(H2SO4)= 。2min末，烧杯内溶液中ZnSO4浓度为(溶液体积变化忽略不计)c(ZnSO4)= 。 ②若要使反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的速率加快，下列措施可行的是 (填序号)。 a．改锌片为锌粉          b．改稀H2SO4为98%的浓硫酸 c．升高温度              d．滴加少量CuSO4溶液 28．(22-23高一下·广西来宾示范性高中·期末)2022年北京冬奥会的火炬“飞扬”是世界首款高压储氢火炬，氢能是发展中的新能源。可通过下面两种方法制备氢气。 (1)甲烷与水反应制备。发生反应为，一定温度下，在容器中发生上述反应，各物质的物质的量浓度变化如下表： 0 0.4 0.6 0 0 2 0.6 3 0.6 ①时，反应是否达到平衡？ (填“是”或“否”)；上述反应在第时，的转化率为 。 ②要加快上述实验中产生氢气的速率，可采取的措施是 (填一种)。 (2)氨热分解法制氢气 ①该反应为吸热反应，说明反应物的总键能 生成物的总键能(填“>”“<”或“=”)。 ②在一定温度和催化剂的条件下，向容积固定的密闭容器中充入发生该反应，末测得容器中，则在内，用的浓度变化表示该反应的平均速率是 。 ③该反应达到化学平衡的标志是 (填序号)。 A．的浓度为0          B．的物质的量保持不变 C．     D．的物质的量之比为 E．断开键的同时断开     F．容器内压强不再改变 (3)氢燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车。碱性氢燃料电池的构造如图所示。    ①在导线中电流方向为 (用a、b表示)。 ②负极反应式为 。 29．(21-22高一下·广西河池·期末)化学实验要符合“绿色化学”理念。某实验小组对浓硝酸的一些性质进行了探究性实验。试回答下列问题： (1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式： 。 (2)与装置Ⅰ相比，装置Ⅱ的优点是 ，装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外，还具有的优点是 。 (3)在装置Ⅲ中，若要使气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹 (填字母，下同)，再打开弹簧夹 。 (4)浓硝酸不仅可以和铁、铜反应，在加热条件下还可以和一种非金属单质发生氧化还原反应生成导致温室效应的气体，请写出该反应的化学方程式： 。 (5)燃料电池是一种高效的供能装置，下图是甲烷燃料电池原理示意图，写出该燃料电池b极发生的电极反应式 。 30．(21-22高一下·广西贵港·期末)研究氮的相关化合物在化工生产中有重要意义。 (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700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是 (填标号)。 A． B． C． (2)在2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应，通入等物质的量的NO和气体，随时间的变化如下表： t/s 0 1 2 3 4 5 /mol 0.020 0.012 0.008 0.005 0.004 0.004 ①0~4s内， 。 ②某同学由数据推测，反应在第4s时恰好达到平衡状态。该推测 (填“正确”或“错误”)。 ③在第5s时，的转化率为 。 ④平衡时，容器中混合气体的压强与反应开始时的压强之比为 。 (3)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，写出放电过程中正极的电极反应式 ，若过程中产生2mol，则消耗标准状况下的体积为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点02 原电池的工作原理与相关判断 1．(23-24高一下·广西桂林·期末)柠檬果中富含柠檬酸(一种弱酸)。现将锌片和石墨片按如图插入柠檬中，观察到电流计指针偏转。下列说法不正确的是 A．石墨片上有气泡产生 B．锌片为负极，发生了氧化反应 C．电子从锌片流出，经过柠檬汁流向石墨片 D．当负极质量减少6.5g时，理论上有0.2mol电子通过外电路 【答案】C 【分析】该装置为水果电池，锌是活泼金属，锌是负极，石墨是正极。 【详解】A. 石墨是正极正极氢离子得电子生成氢气，石墨片上有气泡产生，故A正确； B. 锌片失电子发生氧化反应，锌为负极，故B正确； C. 锌是负极，石墨是正极，电子从锌片流出，经过导线流向石墨片，故C错误； D. 负极反应为，Zn-2e-=Zn2+，当负极质量减少6.5g时，理论上有0.2mol电子通过外电路，故D正确； 选C。 2．(23-24高一下·广西来宾示范性高中·期末)银饰用久了表面会有一层而发黑，将银饰与片接触并加入溶液，发生原电池反应可以除去银饰表面的。下列说法不正确的是 A．Al片作原电池的负极 B．溶液中钠离子向银饰极移动 C．电子由负极经NaCl溶液流向正极 D．表面发生反应： 【答案】C 【分析】由图可知，除去银饰表面硫化银的装置为原电池，铝片是原电池的负极，铝失去电子发生氧化反应，银饰为正极，硫化银在正极得到电子发生还原反应。 【详解】A．由分析可知，铝片是原电池的负极，铝失去电子发生氧化反应，故A正确； B．由分析可知，铝片是原电池的负极，银饰为正极，原电池工作时，阳离子向正极银饰移动，故B正确； C．电子由负极流出，但不能经氯化钠溶液流向正极，故C错误； D．由分析可知，银饰为正极，则硫化银在正极得到电子发生还原反应生成银和硫离子，电极反应式为，故D正确； 答案选C。 3．(23-24高一下·广西梧州·期末)近年来电池研发领域涌现出大量纸电池，其组成与传统电池类似，但制作方法和应用范围均比传统电池有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图，通过加入水来激活电池工作。下列说法正确的是 A．石墨作负极材料，发生氧化反应 B．电流从锌片电极流向石墨电极 C．若用镁片代替石墨片，电流表的指针偏转方向与原来的相反 D．每反应锌时，理论上转移电子数为 【答案】C 【分析】该原电池中，锌片作负极，电极反应式为，石墨片作正极，电极反应式为，据此分析解答。 【详解】A．石墨片作正极，水中的氢得电子发生还原反应，A错误； B．由分析可知，石墨为正极，则电流从石墨电极流向锌电极，B错误； C．若用镁代替石墨，则镁为负极，锌片做正极，电流表的指针偏转方向应与原本的相反，C正确； D．锌片作负极，电极反应式为，每反应锌(即)时，理论上转移电子数为，D错误； 故选C。 4．(23-24高一下·广西钦州·期末)天然气燃料电池能量转化率高，模拟装置如图所示。下列叙述正确的是 A．电子由a极经用电器流向b极 B．b极的电极反应式为 C．a极为负极，发生氧化反应 D．a极上参加反应时，转移0.4mol电子 【答案】B 【分析】根据装置可知，a电极氧气发生还原反应形成，a电极为正极，b电极甲烷发生氧化反应，b为负极。 【详解】A．原电池中电子经外电路导线由负极流向正极，即由b极流向a极，A错误； B．根据分析可知，甲烷在b电极发生氧化反应，电极反应式：，B正确； C．根据分析可知，a极为正极，发生还原反应，C错误； D．未指明气体是否处于标准状况，无法用标况下的气体摩尔体积计算，D错误； 答案选B。 5．(23-24高一下·广西南宁·期末)某种甲烷燃料电池用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过，基本结构如图所示。下列有关说法错误的是 A．a极为负极 B．b极的电极反应为 C．溶液中经质子交换膜向b极移动 D．每消耗，转移 【答案】B 【分析】燃料电池中，通入燃料的电极为负极，所以a 是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+，通入氧化剂的电极为正极，所以b 是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，由此分析解答； 【详解】A．电池总反应方程式为，是还原剂，是氧化剂，则装置中极为负极，极为正极，A项正确； B．极的电极反应式为，极的电极反应式为，B项错误； C．极为正极，经质子交换膜向极移动，C项正确； D．根据电极反应式，每消耗（0.1mol），消耗，转移，D项正确； 本题选B。 6．(23-24高一下·广西防城港·期末)如图为番茄电池的示意图，下列说法正确的是 A．该装置是电能转化为化学能的装置 B．电子流向：导线 C．为番茄电池的负极 D．其他条件相同时，将番茄换为柠檬，电流表指针不发生偏转 【答案】C 【分析】由图可知，该装置为化学能转化为电能的原电池，金属性强于铜的锌为番茄电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜为正极，溶液中的氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气。 【详解】A．由分析可知，该装置为化学能转化为电能的原电池，故A错误； B．由分析可知，金属性强于铜的锌为番茄电池的负极，铜为正极，则电子流向为Zn→导线→Cu，故B错误； C．由分析可知，金属性强于铜的锌为番茄电池的负极，故C正确； D．柠檬的酸性强于番茄，则其他条件相同时，将番茄换为柠檬，电流表指针会发生偏转，故D错误； 故选C。 7．(23-24高一下·广西百色·期末)如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是 A．电子从铝片经导线流向镁片 B．溶液中的SO向铝片附近移动 C．若将镁片换成铜片，铝电极的作用不相同 D．若将稀硫酸换成NaOH溶液，LED灯将不会发光 【答案】C 【详解】A．镁为负极，铝为正极，电子从镁片经导线流向铝片，故A错误； B．根据原电池“同性相吸”，则溶液中的SO向负极即镁片附近移动，故B错误； C．若将镁片换成铜片，铝为负极，铜为正极，则铝电极的作用不相同，故C正确； D．若将稀硫酸换成NaOH溶液，铝和氢氧化钠溶液反应，而镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝为负极，镁为正极，LED灯一样会发光，故D错误。 综上所述，答案为C。 8．(23-24高一下·广西博白县中学·期末)我国科学家以LiI为催化剂，通过改变盐浓度或溶剂调节锂-硫电池的放电性能。模型装置如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电能转化为化学能. B．放电时，向a极迁移 C．b极反应式为 D．a极质量净减14g时电路上通过个电子 【答案】C 【分析】根据示意图可判断该装置为原电池，Li在a电极失电子化合价升高发生氧化反应，a电极为负极；S8在b电极得电子化合价降低被还原，结合自负极经阳离子膜迁移来的Li+生成Li2S，b电极为正极，据此可判断。 【详解】A．原电池放电时化学能转化为电能，A选项错误； B．原电池放电时阳离子向正极(b极)迁移，B选项错误； C．b极为正极，发生还原反应，电极反应式S8+16e-+16Li+=8Li2S，C选项正确； D．放电时，a极反应式Li-e-=Li+，14gLi相当于2molLi，转移电子2mol，D选项错误； 答案选C。 9．(23-24高一下·广西柳州铁一中·期末)微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，左图为其工作原理，右图为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是    A．有机物被氧化，M为电源负极 B．电池工作时，N极附近溶液pH增大 C．Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活 D．处理0.1 mol Cr2O72－时有1.4 mol H＋从交换膜左侧向右侧迁移 【答案】D 【分析】电解池装置图中H+向右移动，则N电极为正极，发生还原反应，Cr2O72-得电子生成Cr3+，M极失电子发生氧化反应，有机物被氧化生成CO2，为原电池的负极，以此解答该题。 【详解】A．由分析可知，M电极有机物失电子发生氧化反应，M为负极，故A正确； B. 根据图示，正极反应为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，消耗氢离子，N极附近溶液pH增大，故B正确； C．Cr2O72－具有强氧化性，能使蛋白质变性，浓度较大时，可能会造成还原菌失活，故C正确； D. Cr元素由+6价变为+3价， 处理0.l mol Cr2O72-时转移0.6mol电子，根据电荷守恒，处理0.1 mol Cr2O72－时有0.6 mol H＋从交换膜左侧向右侧迁移，故D错误；选D。 10．(22-23高一下·广西百色·期末)常见锌锰干电池的构造如下图所示，该电池放电时的电池总反应方程式为：Zn + 2MnO2 + 2 = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O，下列说法错误的是    A．该电池属于一次电池 B．电池正极反应式为：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O C．电池工作时，电子从锌筒经糊流向石墨棒 D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25g 【答案】C 【分析】由图可知，锌锰干电池为不能充电的一次电池，电池工作时，锌筒为负极，石墨棒为正极。 【详解】A．锌锰干电池不能充电，属于一次电池，故A正确； B．锌锰干电池工作时，MnO2在正极得到电子，反应式为：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O，故B正确； C．由分析可知，电池工作时，锌筒为负极，石墨棒为正极，电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒，故C错误； D．由分析可知，电池工作时，锌筒为负极，电极反应式为，每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25g，故D正确； 故选C。 11．(22-23高一下·广西河池·期末)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用反应“”设计了一个化学电池(如图所示)。该电池在外电路中，电流从a极流向b极。下列说法正确的是    A．电极b的电极材料为铜，电极反应式为 B．电极a的电极材料可以为Ag，也可以是石墨或铁 C．c溶液为AgNO3溶液，放电时向b极移动 D．装置放电时主要将电能转化为化学能 【答案】A 【详解】A．由外电路中，电流从a极流向b极。则电极b是电池的负极，由总反应可知，Cu作负极失去电子，电极反应为，A正确； B．电极a为电池的正极，为比Cu活泼性弱的金属或能导电的非金属，Ag或石墨正确，但不能为铁，B错误； C．c溶液为AgNO3溶液，向正极移动，即向电极a移动，C错误； D．装置放电时主要将化学能转化为电能，D错误； 故选A。 12．(22-23高一下·广西桂林·期末)将纯锌片和纯铜片按图示方式同时插入同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是    A．甲中金属表面产生气泡的速率比乙快 B．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 C．两烧杯中溶液的pH均减小 D．甲中向锌片移动 【答案】A 【分析】甲中铜片和锌片用导线相连浸入稀硫酸中构成了原电池，锌为负极，铜为正极，原电池反应是锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。乙中铜和锌没有用导线相连，没有构成原电池，铜不和稀硫酸反应，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。 【详解】A．甲和乙中发生的都是锌和稀硫酸的反应，甲中构成了原电池，可以加快反应速率，故A正确； B．乙不是原电池，所以乙中铜片不是电极，故B错误； C．两烧杯中都消耗了H+，所以溶液的pH均增大，故C错误； D．甲中锌片是负极，铜片为正极，原电池中阳离子移向正极，所以H+移向铜片，故D错误； 故选A。 13．(22-23高一下·广西北海·期末)有a、b、c、d四种金属电极，根据实验装置及部分实验现象判断这四种金属的活动性最强的是    ①a极质量减少，b极表面出现红色物质 ②b极有气泡产生，c极无明显变化 ③电子从c流向d A．a B．b C．c D．d 【答案】A 【详解】①中形成原电池，a极质量减少，b极表面出现的红色物质为金属铜，则a为负极，b为正极，金属的活动性：a>b；②中没有形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性：b>c；③电子从c流向d，说明c为负极，d为正极，所以金属的活动性：c>d．综上所述，这四种金属的活动性顺序：a>b>c>d，故这四种金属的活动性最强的是a，故选A。 14．(22-23高一下·广西来宾示范性高中·期末)将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法中错误的是    A．将片换成片，电路中电流方向不变 B．柠檬汁液中的向铜片定向迁移 C．一段时间后，锌片质量减小 D．电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 【答案】D 【分析】锌、铜、柠檬汁(酸)构成的原电池中，锌为负极，铜为正极 【详解】A．Zn、Fe的金属性均强于Cu，所以将片换成片，此时铁仍为负极，电路中电流方向不变，故A正确； B．Cu为正极，在原电池中，阳离子移向正极，即氢离子移向Cu电极，故B正确； C．Zn为负极，失去电子发生氧化反应，则锌单质变为锌离子进入溶液中后锌片质量减少，故C正确； D．电子经外电路由负极流向正极，而不经过溶液，故D错误； 答案选D。 15．(22-23高一下·广西南宁普高联盟·期末)银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，其工作示意图如下。下列说法不正确的是    A．Zn电极发生氧化反应 B．Ag2O电极是电源的正极 C．电池工作时，电子从Zn电极经导线流向Ag2O电极，再出Ag2O电极经电解质溶液流向Zn电极 D．Zn电极上发生的反应：Zn - 2e- + 2OH-= Zn(OH)2 【答案】C 【分析】由总反应知，Zn失电子被氧化为Zn(OH)2，故Zn电极为负极，由于电解质溶液显碱性，故Zn失电子生成的Zn2+会结合OH-生成Zn(OH)2沉淀，对应电极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，Ag2O得电子被还原为Ag，故Ag2O电极为正极，由总反应减去负极反应，得正极反应为：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-。 【详解】A．由分析知，Zn作负极，发生氧化反应，A正确； B．由分析知，Ag2O电极为正极， B正确； C．电池工作时，负极Zn失去电子，电子经导线流向正极，被Ag2O得到转化为Ag，电子不会进入电解质溶液，C错误； D．由分析知，Zn电极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，D正确； 故答案选C。 16．(22-23高一下·广西玉林·期末)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2++2e－=Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色 D．a和b用导线连接后，Fe片上发生氧化反应，溶液中的Cu2+向铜电极移动 【答案】C 【详解】A．a和b不连接时，铁片和铜离子发生置换反应，因此铁片上会有金属铜析出，故A正确； B．a和b用导线连接时，铁作负极，铜作正极，因此铜片上发生的反应为Cu2++2e－=Cu，故B正确； C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液中铜离子都会减少，铁变为亚铁离子，溶液颜色变浅，故C错误； D．a和b用导线连接后，Fe为负极，发生氧化反应，铜为正极，根据离子“同性相吸”原理，因此溶液中的Cu2+向正极即铜电极移动，故D正确。 综上所述，答案为C。 17．(21-22高一下·广西桂林·期末)下列有关装置的说法正确的是 A．装置Ⅰ的Mg为原电池的负极 B．装置Ⅱ为一次电池，Pb得到电子作负极 C．装置Ⅲ可构成原电池 D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒 【答案】D 【详解】A．I为原电池装置，Al为负极，A错误； B．II中铅蓄电池为二次电池，铅作负极，失去电子，B错误； C．III中两个电极材料相同，不能构成原电池，C错误； D．IV中锌为负极，碳棒为正极，电子由负极流出沿导线流向正极，即电子由锌通过导线流向碳棒，D正确； 故选D。 18．(21-22高一下·广西河池·期末)如图所示是Zn、Cu以及稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在书本上的记录如下，则以下描述合理的是 实验后的记录： ①Cu为正极，Zn为负极 ②Zn极上有气泡产生，发生还原反应 ③向Cu极移动 ④若产生标准状况下2.24L气体，则消耗Zn的质量为6.5g ⑤若将导线断开铜锌电极上均会产生气泡 A．①③④ B．①②④ C．③④⑤ D．②③④ 【答案】A 【详解】在该原电池中，比活泼，故作负极，作正极，电子由流出经导线流向，负极反应为，正极反应为。 ①Cu为正极，Zn为负极，①正确； ②铜电极上有气泡产生，发生还原反应，②错误； ③在溶液中向正极(铜极)移动，向负极移动，③正确； ④若产生标准状况下气体，转移电子，则消耗的质量为，④正确； ⑤若将导线断开，铜电极上不会产生气泡，⑤错误； 故①③④正确，②⑤错误。答案选A。 19．(21-22高一下·广西贺州·期末)银锌电池是一种微型纽扣电池，总反应式为：，其电极分别是Zn和，下列说法不正确的是 A．锌作电源的负极 B．正极发生还原反应 C．电池工作时，电子从经导线流向Zn D．若有0.2mol电子流经导线，则可产生银21.6g 【答案】C 【详解】A．由总反应式可知，锌失电子发生氧化反应，电池工作时，锌为微型纽扣电池的负极，故A正确； B．由总反应式可知，电池工作时，氧化银为纽扣电池的正极，水分子作用下氧化银得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子，故B正确； C．由总反应式可知，电池工作时，锌为微型纽扣电池的负极，氧化银为正极，电子从锌经导线流向氧化银，故C错误； D．由总反应式可知，有0.2mol电子流经导线时，正极生成银的质量为0.2mol×108g/mol=21.6g，故D正确； 故选C。 20．(21-22高一下·广西玉林·期末)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，电路中电流从②流向①相连时；①③相连时，③为负极；②④相连时，④有气泡逸出；视此判断这四种金属活动性自弱到强的顺序是 A．②④①③ B．④②①③ C．③④②① D．③①②④ 【答案】B 【详解】①②相连时，电子流动方向与电流方向相反，故电子由①流向②，负极发生氧化反应失去电子，故金属活动性①＞②； ①③相连时，③为负极，故金属活动性③＞①； ②④相连时，④有气泡逸出，氢离子在金属④上得电子生成氢气，故金属活动性②＞④； 故金属活动性由弱到强的顺序是④②①③，答案选B。 21．(21-22高一下·广西南宁宾阳中学·期末)已知阳(或阴)离子交换膜只允许阳(或阴)离子自由通过，如下所示原电池装置中，两张离子交换膜把电解质溶液分成了三个区域，下列判断正确的是 A．I池溶液浓度下降，II池溶液浓度不变 B．在外电路电子从Mg流向Cu，在内电路电子则从I池流向III池 C．当转移0.1mol电子时，II池的质量增加6g D．Mg棒逐渐变细，Cu棒逐渐变粗，III池中的数目不断增加 【答案】C 【分析】镁比铜活泼，所以镁做负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，铜做正极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。 【详解】A．由图中阴阳离子交换膜可知，负极生成的Mg2+通过阳离子交换膜到达II中，正极区多余的SO通过阴离子交换膜到达II中，所以I中硫酸铜溶液浓度下降，III中硫酸镁溶液浓度不变，II中硫酸镁溶液浓度增大，故A错误； B．外电路电子从负极流向正极，即Mg到Cu，而电子不进溶液，故B错误； C．由Mg-2e-=Mg2+，当转移电子0.1mol时，Mg的物质的量为0.05mol，II池中增加硫酸镁的质量为0.05mol×120g/mol=6g，故C正确； D．镁做负极，失电子，会变细；铜做正极，生成铜附着在电极上，会变粗，由A可知的数目不变，故D错误； 故选C。 22．(21-22高一下·广西南宁第三中学·期末)“碳中和”是2021年我国经济会议的重要议题。海洋酸度的增加可以作为一种潜在的电力获取来源，同时能达成“碳中和”的目的。这项技术的装置示意图如下： 下列说法正确的是 A．电池总反应：2Na+2H+=2Na++H2↑ B．“有机电解质”可换成NaOH溶液 C．CO2在正极发生还原反应 D．当电路中转移1mole-时，理论上吸收44gCO2 【答案】D 【分析】由图可知，该装置为原电池，Na作负极，电极反应式为：Na-e-=Na+，装置右侧为正极，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=H2+2HCO，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，电池总反应为：2Na+2CO2+2H2O=H2+2HCO+2Na+，故A错误； B．Na性质活泼，能与水反应，不能将有机电解质换成NaOH溶液，故B错误； C．CO2中碳元素在反应中价态不变，未发生还原反应，故C错误； D．根据电极正极反应可知，当电路中转移1mole-时，理论上吸收1mol CO2，即44gCO2，故D正确； 故答案选D。 23．(21-22高一下·广西柳州·期末)如图是Fe和Cu形成的原电池，某兴趣小组做完实验后，在图书卡片上记录如下，其中错误的是 ①Fe为负极，Cu为正极②向铜电极移动③电子是由Cu经外电路流向Fe④电流由铜电极流向铁电极⑤若有1mol电子流过导线，则产生的为11.2L⑥负极的电极反应式为 A．②③④⑥ B．③④⑤⑥ C．①②③⑤ D．②③⑤⑥ 【答案】D 【详解】①铁的金属活泼性比Cu强，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe为负极，Cu为正极，①正确； ②原电池中阴离子向负极移动，向负极(铁电极)移动，②错误； ③电子由负极流向正极，电子是由Fe经外电路流向Cu，③错误； ④电流方向与电子流动方向相反，故电流从铜电极流向铁电极，故④正确； ⑤由电极反应式可知，有1mol电子流过导线，产生氢气0.5mol，未告知是否在标准状况下，不能计算氢气的体积，⑤错误； ⑥铁做负极失电子生成亚铁离子，负极的电极反应式为，⑥错误； 故选：D。 24．(21-22高一下·广西贵港·期末)国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾"燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是 A．电池工作时，电解质溶液中的向b极移动 B．a极发生的电极反应为 C．b极为正极，发生氧化反应 D．当外电路有1mol电子转移时，b极消耗5.6L 【答案】A 【分析】由图可知，a极为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+，b极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。 【详解】A．电池工作时，H+移向正极，故A正确； B．a极发生的电极反应为H2-2e-=2H+，故B错误； C．b极为正极，发生还原反应，故C错误； D．题目中未给标准状况，无法计算氧气的物质的量，故D错误； 故选A。 25．(21-22高一下·广西北海·期末)原电池是化学对人类的一项重大贡献。如图为原电池装置示意图。 (1)若A为铜，B为锌，电解质溶液为稀硫酸。A和B不连接时，装置中发生反应的离子方程式是 。 (2)若A为铝，B为铜，电解质溶液为，用导线相连，则负极为 (填“铝”或“铜”)，若将装置中溶液换为氢氧化钠溶液，请写出装置中负极的电极反应式： 。 (3)若A为，B为，电解质溶液为稀硫酸，工作时的总反应为。写出B电极反应式： ；该电池在工作时，A电极的质量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1) (2)铝 (3) 增大 【解析】(1) A为铜，B为锌，电解质溶液为稀硫酸。A和B不连接时，装置中锌和电解质溶液稀硫酸发生反应，离子方程式是：； 故答案为：。 (2) A为铝，B为铜，电解质溶液为，用导线相连，则负极为活泼性强的金属铝；若将装置中溶液换为氢氧化钠溶液，装置中负极为铝，电极反应式为：； 故答案为：铝；。 (3) A为，B为，电解质溶液为稀硫酸，则B电极为正极，反应式为：；电池在工作时，A电极为负极，反应式为：，电极的质量将增大； 故答案为：；增大。 26．(21-22高一下·广西玉林·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)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为，正极电极反应式为 。 (2)溶液常用于腐蚀印刷电路钢板，发生反应：，若将此反应设计成原电池，负极的电极反应式为 ，则被腐蚀铜的质量为1.28g时，线路中转移电子的数目为 。 (3)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 。 (4)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，通过电解质迁移入中，生成。 ①外电路的电子方向是由 (填字母，下同)极流向 极。 ②不能用水代替电池中的混合有机溶剂，原因是 。 ③写出电池b极电极反应式 。 【答案】(1) (2) 0.04 (3)铝 铝 (4)a b 金属很活泼，能与水反应 【详解】（1）铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为，正极电极发生还原反应，PbO2得到电子，反应式为： 。 （2）反应：，设计成原电池，负极发生氧化反应，失去电子，电极反应式为：；则被腐蚀铜的质量为1.28g，物质的量为0.02mol，线路中转移电子0.04mol，数目为0.04。 （3）由于铝片遇浓硝酸，在常温下发生钝化，阻止了反应进一步发生，而铜与浓硝酸可持续反应，故将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，形成原电池，其中正极为铝；若将其插入烧碱溶液中，形成原电池，铝能与烧碱溶液反应而铜不会，故负极为铝。 （4）该电池Li电极失去电子生成Li+，通过解质迁移入中，生成。 ①外电路的电子方向是由负极流向正极，即a极流向b极； ②不能用水代替电池中的混合有机溶剂，原因是金属很活泼，能与水反应； ③电池b极结合Li+生成，电极反应式：。 27．(22-23高一下·广西南宁普高联盟·期末)回答下列问题： (1)如图甲所示，在锥形瓶里放置装有水的小试管。往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体，②浓硫酸，③硝酸铵固体，④NaCl固体。其中能使a溶液面高于b溶液面的是 (填序号)。 (2)如图乙是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：①Zn为正极，Cu为负极；②H+向负极移动；③电子的流动方向，从Zn经外电路流向Cu；④Cu极上有H2产生；⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol；⑥正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。以上描述合理的是 (填序号)。 (3)试解决下列有关化学反应速率的问题。 ①若图乙的烧杯中最初装入的是500mL 2mol·L-1的稀硫酸，当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气(标准状况)，则这2min内H2SO4的反应速率v(H2SO4)= 。2min末，烧杯内溶液中ZnSO4浓度为(溶液体积变化忽略不计)c(ZnSO4)= 。 ②若要使反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的速率加快，下列措施可行的是 (填序号)。 a．改锌片为锌粉          b．改稀H2SO4为98%的浓硫酸 c．升高温度              d．滴加少量CuSO4溶液 【答案】(1)③ (2)③④⑤ (3) -1 1mol/L acd 【详解】（1）①烧碱固体溶于水放热，则锥形瓶中气体温度升高，压强增大，a液面低于b液面，①错误； ②浓硫酸溶于水放热，则锥形瓶中气体温度升高，压强增大，a液面低于b液面，②错误； ③硝酸铵溶于水吸热，锥形瓶中气体温度降低，压强减小，a液面高于b液面，③正确； ④NaCl固体溶于水，几乎没有温度变化，则a液面和b液面保持相平，④错误； 故答案选③。 （2）①该原电池中Zn为负极，Cu为正极，①错误； ②原电池电解质溶液中的阳离子向正极移动，故氢离子向正极移动，②错误； ③原电池中电子从负极经导线流向正极，故电子从Zn经外电路流向Cu，③正确； ④Cu为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，④正确； ⑤正极上的电极反应为2H++2e-=H2↑，当有1mol电子通过导线，则生成氢气0.5mol，⑤正确； ⑥正极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，⑥错误； 故正确的为③④⑤。 （3）①原电池工作2min，共生成标况下11.2L的氢气，则生成氢气0.5mol，消耗氢离子1mol，即消耗硫酸0.5mol，则2min内硫酸的反应速率为。2min时收集到氢气0.5mol，根据反应式2H++2e-=H2↑可知，转移电子1mol，负极上Zn-2e-=Zn2+，则生成Zn2+0.5mol，即硫酸锌有0.5mol，则硫酸锌的浓度为0.5mol÷0.5L=1mol/L。 ② a．将锌片改为锌粉，Zn与硫酸的接触面积增大，反应速率增大，a正确； b．将稀硫酸改为98%的浓硫酸，浓硫酸中电离出的氢离子较少，则反应速率降低，b错误； c．升高温度，反应速率增大，c正确； d．滴加少量的硫酸铜，Zn与铜离子反应生成Cu单质，Cu、Zn和硫酸构成原电池加快反应速率，d正确； 故答案选acd。 28．(22-23高一下·广西来宾示范性高中·期末)2022年北京冬奥会的火炬“飞扬”是世界首款高压储氢火炬，氢能是发展中的新能源。可通过下面两种方法制备氢气。 (1)甲烷与水反应制备。发生反应为，一定温度下，在容器中发生上述反应，各物质的物质的量浓度变化如下表： 0 0.4 0.6 0 0 2 0.6 3 0.6 ①时，反应是否达到平衡？ (填“是”或“否”)；上述反应在第时，的转化率为 。 ②要加快上述实验中产生氢气的速率，可采取的措施是 (填一种)。 (2)氨热分解法制氢气 ①该反应为吸热反应，说明反应物的总键能 生成物的总键能(填“>”“<”或“=”)。 ②在一定温度和催化剂的条件下，向容积固定的密闭容器中充入发生该反应，末测得容器中，则在内，用的浓度变化表示该反应的平均速率是 。 ③该反应达到化学平衡的标志是 (填序号)。 A．的浓度为0          B．的物质的量保持不变 C．     D．的物质的量之比为 E．断开键的同时断开     F．容器内压强不再改变 (3)氢燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车。碱性氢燃料电池的构造如图所示。    ①在导线中电流方向为 (用a、b表示)。 ②负极反应式为 。 【答案】(1)是 50% 增大反应物的浓度(或升高温度或加入合适的催化剂) (2)> BCF (3) 【详解】（1）①在和时的浓度均为，说明反应已经达到了平衡，故答案为：是； ②当的浓度为时，的变化量为，所以的转化率，故答案为：； ③可以加快通过增大反应物的浓度、升高温度、加入合适的催化剂等方法提高化学反应速率，故答案为：增大反应物的浓度(或升高温度或加入合适的催化剂)； （2）①已知氨热分解生成和是吸热反应，因此，反应物的总键能大于生成物的总键能，故答案为：＞； ②在内，充入发生该反应，测得容器中，，由反应速率之比等于系数比，则，故答案为：； ③A．该反应是可逆反应，不能完全转化，则的浓度不可能为0，故A错误； B．反应达到化学平衡时各物质的组成浓度不再改变，则的物质的量保持不变可说明达到平衡，故B正确； C．，正反应速率与逆反应速率等于化学计量数之比说明反应达到化学平衡，故C正确； D．的物质的量之比与起始投料有关，当比例为不能说明反应达到化学平衡，故D错误； E．应该是断开键的同时断开，故E错误； F．因为反应前后气体的物质的量发生变化，所以压强发生改变，所以当压强不再改变时，达到平衡，故F正确； 答案选：BCF； （3）①燃料电池中左边通入氢气的一极做负极，通入氧气的一极做正极，所以电流方向是从，故答案为：； ②作负极反应物，失去电子发生氧化反应，负极反应式为：，故答案为：。 29．(21-22高一下·广西河池·期末)化学实验要符合“绿色化学”理念。某实验小组对浓硝酸的一些性质进行了探究性实验。试回答下列问题： (1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式： 。 (2)与装置Ⅰ相比，装置Ⅱ的优点是 ，装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外，还具有的优点是 。 (3)在装置Ⅲ中，若要使气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹 (填字母，下同)，再打开弹簧夹 。 (4)浓硝酸不仅可以和铁、铜反应，在加热条件下还可以和一种非金属单质发生氧化还原反应生成导致温室效应的气体，请写出该反应的化学方程式： 。 (5)燃料电池是一种高效的供能装置，下图是甲烷燃料电池原理示意图，写出该燃料电池b极发生的电极反应式 。 【答案】(1) (2)无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染 可控制反应随时进行，随时停止 (3) c a、b (4) (5) 【分析】装置Ⅰ中，浓硝酸和铜粉发生反应，生成NO2。装置Ⅱ中浓硝酸与铜粉发生反应，生成NO2，NO2与NaOH反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水。装置Ⅲ中铜丝与浓硝酸反应生成NO2，通过移动铜丝上下来控制反应的开始和结束，NaOH可吸收多余的NO2，防止其污染环境。 【详解】（1）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为。 （2）和装置Ⅰ相比，装置Ⅱ增加了尾气处理装置，吸收了氮的氧化物，避免污染环境。装置Ⅲ中铜丝可上下移动，通过上下抽动铜丝可控制反应的开始和结束。 （3）装置Ⅲ中若要使NO2气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹c，再打开弹簧夹a、b。 （4）导致温室效应的气体为二氧化碳，因此这种非金属单质为C，化学方程式为。 （5）燃料电池中通入燃料的一极为负极，则a为负极，b为正极，电解质溶液为NaOH，则b电极为氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，电极反应式为。 30．(21-22高一下·广西贵港·期末)研究氮的相关化合物在化工生产中有重要意义。 (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700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是 (填标号)。 A． B． C． (2)在2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应，通入等物质的量的NO和气体，随时间的变化如下表： t/s 0 1 2 3 4 5 /mol 0.020 0.012 0.008 0.005 0.004 0.004 ①0~4s内， 。 ②某同学由数据推测，反应在第4s时恰好达到平衡状态。该推测 (填“正确”或“错误”)。 ③在第5s时，的转化率为 。 ④平衡时，容器中混合气体的压强与反应开始时的压强之比为 。 (3)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，写出放电过程中正极的电极反应式 ，若过程中产生2mol，则消耗标准状况下的体积为 。 【答案】(1)A (2) 0.001 错误 40% 4∶5 (3) 33.6 【详解】（1）由题给信息可知该反应为放热反应，A中反应物能量大于生成物，表示放热反应，故选A； （2）①根据速率之比等于系数之比可知； ②不一定在第4s时恰好到达平衡状态，可能是在第3s到第4s之间到达平衡状态，故答案为：错误； ③由表可知参与反应的NO物质的量为0.02mol-0.004mol=0.016mol，由化学方程可知参与反应的O2物质的量为0.008mol，则氧气转化率=，故答案为：40%； ④由表格可得：， 则反应前气体物质的量之和为0.02mol+0.02mol=0.04mol，反应后气体物质的量之和为0.004mol+0.012mol+0.016mol=0.032mol，气体压强比值等于气体物质的量比值，混合气体压强与反应开始时的压强比值为0.032:0.04=4:5，故答案为：4:5。 （3）由图可知放电的时候，氧气得到电子，电极反应为：；由图可知产生2molHNO3时转移6mol电子，参与反应转移4mol电子，则消耗1.5molO2，在标况下的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$