题型04 原电池基本原理、综合应用、电解（期中真题汇编，黑吉辽蒙专用）高一化学下学期

题型04 原电池基本原理、综合应用、电解池 地 城 考点01 原电池的基本原理 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D A D B C D 9.(1)吸热 90 (2) 负极 电极a O2+4e-+2H2O=4OH- (3)1：2 (4)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (5) 地 城 考点02 原电池的综合应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D A C A D C 9.(1)   (2)CD (3) (4)增强 (5) 阴离子 地 城 考点03 电解池 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A C C B D B 9.(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 (3)D 稀盐酸 (4) 2：1 O2 (5)ClO2+e-= 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D C A D C D A C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D A C B D B D B C 21.B 从右向左 滤纸上有蓝色沉淀产生(答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可) 增大 4OH--4e-=2H2O+O2↑ Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O 2FeO+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH- 22.(1) (2)75% (3)30% (4)小于 (5) 电极1 23.(1) (2)b (3)＞ (4)升温、加压(使用合适的催化剂、增大反应物浓度等) (5)CEF (6) 5.6 24.(1)AD (2) a 0.0015 33.75 54% (3) 负 左 CO+4e-+4H+=CH3OH 16 25.(1)太阳能 (2) 吸收 46.5 (3) 负 电极A 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型04 原电池基本原理、综合应用、电解池 3大高频考点概览 考点01 原电池基本原理 考点02 原电池的综合应用 考点03 电解池 地 城 考点01 原电池基本原理 1．(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟·期中)液体锌电池工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是 A．电子由极流出，经用电器流向极 B．Zn极电极反应式为 C．6.5g参与反应，理论上电路中转移0.1电子 D．电池工作一段时间后，正极区溶液pH增大 2．(24-25高一下·辽宁大连·期中)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：。 下列叙述不正确的是 A．放电时负极的电极反应式为 B．放电时正极附近溶液的碱性增强 C．充电时，锌电极与外电源正极相连 D．放电时每转移3 mol电子，正极有被还原 3．(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列有关叙述错误的是 图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅酸蓄电池 图Ⅲ银锌纽扣电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，每生成1 mol MnO(OH)，转移电子数约为 B．图Ⅱ所示电池工作过程中，正极的质量逐渐增大 C．图Ⅲ所示电池工作时，电子从Zn经导线流向 D．图Ⅳ所示电池工作一段时间后，电解质溶液的pH一定增大 4．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)某学生在课外活动时，根据纸电池的结构示意图，制作了一个简易电池。下列说法合理的是 A．该电池加几滴水就可以激活 B．电池工作时会被损耗，需要定期补充 C．电子从箔经滤纸流向铜箔 D．负极电极反应式： 5．(24-25高一下·辽宁抚顺·期中)下列关于能量及其转化的认识错误的是 A．煤、石油和天然气短期内不可再生 B．太阳能和地热能都是新能源 C．镍氢电池放电时，化学能主要转化为电能 D．火力发电过程中，化学能直接转化为电能 6．(24-25高一下·吉林长春·期中)如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电流流向已标出，下列说法正确的是 A．X电极可能产生 B．若两电极分别为Zn和Cu，则X为Zn C．X电极发生还原反应，Y电极发生氧化反应 D．流向Y电极 7．(24-25高一下·吉林吉林·期中)有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 8．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．a电极发生还原反应 B．由右室通过质子交换膜进入左室 C．电池工作一段时间后，右侧溶液中的物质的量保持不变 D．b电极反应式为 9．(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)Ⅰ、回答下列问题： (1)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，图为和反应生成过程中的能量变化： ①该反应为_______反应（填“吸热”或“放热”）。 ②该反应中，每生成，放出（或吸收）热量_______kJ。 (2)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示： ①电极a是_______。（填“正极”或“负极”） ②电解质溶液中OH-离子向_______移动（填“电极a”或“电极1b”）。 ③电极b的电极反应式为_______。 Ⅱ、以下是氮循环的一部分： (3)反应③的氧化剂和还原剂物质的量之比为_______。 (4)化合物A的稀溶液和金属铜反应的化学方程式是_______。 (5)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：；。现有VL某NaOH溶液能完全吸收和组成的大气污染物，则NaOH溶液的物质的量浓度至少为______。 地 城 考点02 原电池的综合应用 1．(24-25高一下·吉林吉林·期中)过量铁粉与一定量的稀盐酸反应。为了加快此反应速率，且不改变H2的产量，可以使用如下方法中的 ①加H2O　     ②加NaOH固体    　③滴入几滴浓盐酸     　④再加少量铁粉  ⑤加NaCl溶液　    ⑥滴入几滴硫酸铜溶液　     ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) A．⑥⑦ B．③④⑦ C．③⑦ D．③⑥⑦ 2．(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气，下列措施不能使反应速率加快的是 A．升高温度 B．加入少量CuSO4溶液 C．将锌粒研磨成锌粉 D．增加相同浓度的稀盐酸的体积 3．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)关于下列四个装置说法错误的是 A．铜电极质量增加 B．锌筒作负极，发生氧化反应 C．可充电，属于二次电池 D．内电路中电子由b极移向a极 A．A B．B C．C D．D 4．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极上产生大量气泡；a、d相连时，移向a极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 5．(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 6．(24-25高一下·辽宁大连·期中)有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图1碱性锌锰电池 图2普通锌锰电池 图3铅酸蓄电池 图4银锌纽扣电池 A．图1所示电池中，MnO2的作用是作氧化剂 B．图2所示电池中，电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 C．图3所示装置工作过程中，负极的质量逐渐减少 D．图4所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原 7．(24-25高一下·吉林白山·期中)如图为某锌－铜原电池示意图。下列说法正确的是 A．电子由铜片通过导线流向锌片 B．溶液中的Cu2+向锌电极移动 C．正极电极反应式：Zn+2e-=Zn2+ D．电路中每转移1mol电子，理论上电解质溶液的质量增加0.5g 8．(24-25高一下·辽宁大连·期中)有A、B、C、D四种金属浸入稀H2SO4溶液中，用导线两两连接分别组成原电池。A、D相连，A为负极；A、B相连，电流由A经外电路流向B；C、D相连，C极上有大量气体产生。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A．C>D>B>A B．A>B>C>D C．B>A>D>C D．A>B>D>C 9．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)物质在发生化学变化的同时，还在发生能量的变化。工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：  (反应I)，该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：     (反应II)     (反应III) 请回答下列问题： (1)CH3OH(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：___________ (2)根据构成原电池的本质判断，下列反应可以设计成原电池的是(填序号)。 A．CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq) B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) D．Fe(s)+2FeCl3(aq)=3FeCl2(aq) II．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：。 (3)放电时负极反应为___________。 (4)放电时正极附近溶液的碱性___________(填“增强”或“减弱”或“不变”)。 III．回答下列问题： (5)中国科学技术大学开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。 正极的电极反应式为___________。a膜为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 地 城 考点03 电解池 1．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)尿素[]是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质()等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该装置的主要能量变化形式为电能转化为化学能 B．电极b接电源的正极 C．标况下，b电极每生成，会有移向a极 D．a极的电极反应式为： 2．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)工业采用丙烯腈电解合成己二腈[]，电解原理如图所示（X、Y为惰性电极），电解过程中主要副产物为丙腈。实验测得，向Y极区电解液中加入少量季铵盐（一种强电解质），并调溶液为微碱性，己二腈的产率最高。 下列说法正确的是 A．电极Y表面发生氧化反应 B．电解一段时间后，X电极区溶液的减小 C．季铵盐可增强电解液的导电性，促进反应ii的发生，提高己二腈的产率 D．生成1.5mol己二腈和丙腈的混合物，则X电极区溶液的质量理论上减少27g 3．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)降低能耗是氯碱工业发展的方向。氯碱工业示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．该装置a处获得，b处获得 B．该装置中透过阳离子交换膜向N极区移动 C．该装置中c处一侧流出的是淡盐水 D．电解饱和食盐水的离子方程式是： 4．(24-25高一下·吉林白山·期中)液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．放电时，电极室为正极室 B．放电时，由电极室移向电极室 C．充电时，电极室的电极与电源的负极连接 D．充电时，总反应为 5．(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q（消耗转移的电子数）增大。下列说法错误的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．放电时，向多孔功能电极方向移动 6．(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)用铅蓄电池来电解200mL某浓度的硫酸铜溶液(电极均为石墨)一段时间后，加入0.1mol氢氧化铜可以使溶液恢复到原来状态，下列说法正确的是 A．阴极产生3.36L气体(标况下) B．电路中转移电子 C．原硫酸铜溶液的浓度0.1mol/L D．铅蓄电池的正极增重19.2g 7．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)用图示装置分别进行下列各组实验，则表中各项所列对应关系均正确的是 选项 X极 初始U形管中溶液 闭合开关后的现象及结论 A． 负极 NaOH溶液 电极甲附近溶液的pH降低 B． 正极 AgNO3溶液 电极乙的电极反应式：2H2O − 4e-= O2↑+ 4H+ C． 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，电极甲附近的溶液变红 D． 负极 CuCl2溶液 b管中有黄绿色气体逸出 A．A B．B C．C D．D 8．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)为探究浓差原电池的原理，某同学做如下实验(盐桥中为用琼脂封装的溶液)，电流计指针发生了偏转。下列说法正确的是 A．盐桥中琼脂封装的溶液可替换为KCl溶液 B．左侧烧杯中硝酸银溶液浓度将增大 C．当转移1mol电子时，负极所在的烧杯中溶液增重108g D．盐桥换成铜丝，电流计指针不偏转 9．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)NaClO2是一种重要的氧化剂、杀菌消毒剂，也常用来漂白织物，其一种生产工艺如下： (1)工业上常用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸，写出用黄铁矿制SO2的化学方程式______。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式______。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和、Ca2+，要加入下列试剂，其中的顺序不正确的是______，最后还需要加入的一种试剂为______。 ①加过量NaOH溶液  ②加过量Na2CO3溶液  ③加过量BaCl2溶液 A．③②①      B．①③②       C．③①②      D．②①③ (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______，其氧化产物是_____。 (5)写出电解过程中阴极的电极反应式______。 1．(24-25高一下·吉林吉林·期中)纸电池像纸一样轻薄柔软，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图。隔离膜为浸有氯化钠溶液的滤纸，总反应为：，下列说法不正确的是 A．为负极，发生氧化反应 B．该电池正极反应式为： C．电池工作时溶液中的移向负极 D．当2.4g发生反应时，流经溶液的电子数为 2．(24-25高一下·辽宁抚顺·期中)下列关于如图所示装置的叙述错误的是 A．电子由铜经导线向锌移动 B．铜表面有气泡产生 C．锌表面发生氧化反应 D．稀硫酸中的向铜所在的区域移动 3．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)某小组同学进行如下实验： 实验序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验装置 实验现象 锌片表面有气泡，铜片表面没有气泡 锌片和铜片表面均有气泡 溶液颜色均无变化 下列说法不正确的是 A．由实验Ⅰ可知，金属活动性： B．实验Ⅱ中电流的方向：铜片→导线→锌片 C．实验Ⅰ和Ⅱ均发生反应： D．实验Ⅰ和Ⅱ中发生还原反应的位置完全相同 4．(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，一极通入，另一极通入，原理如图所示。下列说法正确的是 A．Pt2电极为负极，通入 B．正极附近溶液的pH减小 C．负极的电极反应式为： D．当外电路通过时，氧气消耗1.12L 5．(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种甲醇为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是 A．a极发生氧化反应 B．b极为该电池的负极 C．放电时，电子从b极流向负载，再由负载流向a D．b极的反应式： 6．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A．图甲：锌铜水果电池工作时，电子由锌经导线流向铜 B．图乙：正极的电极反应式为 C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄，且外电路每转移1mol电子消耗锌32.5g D．图丁：铅蓄电池为二次电池，电池放电过程中，负极的电极反应式为 7．(24-25高一下·辽宁锦州·期中)一种以液态肼为燃料的新型燃料电池工作原理如图所示。一定温度时，可在固体氧化物电解质中自由移动，生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是 A．电极乙的电势比电极甲高 B．电池内的由电极乙移向电极甲 C．负极的电极反应式为： D．当电极甲上消耗时，理论上电极乙上有参与反应 8．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)石家庄二中实验学校某化学兴趣小组设计了一个如图所示的水果电池，下列有关该电池的说法正确的是 A．锌片作正极 B．电子流向：锌片→导线→LED灯→铜片→柠檬→锌片 C．铜片上发生还原反应，质量一定增加 D．水果种类会影响LED灯的亮度 9．(24-25高一下·吉林吉林·期中)由制备的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．X交换膜为阴离子交换膜，当外电路转移1mole－时，交换膜右侧溶液质量减少24g B．该电池工作时，电子由M极经过导线移向N极 C．该电池在高温条件下的工作效率将因微生物失活而下降 D．M极的电极反应式为 10．(24-25高一下·吉林白山·期中)电池给现代生活带来了极大的便利。如图所示的装置中，为铁棒，为碳棒，下列说法正确的是 A．极电极反应式为 B．极有大量的无色无味气体产生 C．电流方向：电流表 D．将稀硫酸换成溶液，电路中也有电流产生 11．(24-25高一下·吉林长春·期中)十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是 A．盐桥中Cl-向Y极移动 B．电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L C．电流由X极沿导线流向Y极 D．电池总反应为： 12．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)下列化学反应及应用对应的离子方程式表示正确的是 A．用氢氟酸雕刻玻璃： B．浓硝酸原电池模型的总反应： C．向溶液中通入过量 D．向溶液中通入 13．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)下列说法正确的是 A．灼热的铂丝与混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应 B．任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化 C．有化学键形成一定发生化学反应 D．可放出大量热，可利用该反应设计成原电池，把化学能转化为电能 14．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)氢燃料电池汽车由于具备五大优势：零排放、零污染、无噪音、补充燃料快、续航能力强，某氢燃料电池汽车的结构如图所示：下列说法错误的是 A．电极A、B用多孔电极材料的优点是能增大反应物接触面积 B．“电池”能将燃料电池产生的多余电能暂时储存起来 C．电极B的电极反应式为 D．质子通过电解质溶液向电极B迁移 15．(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)化学促进人的全面发展。下列项目相关的化学知识不正确的是 选项 项目 化学知识 A 养成废旧电池分类回收的习惯 废旧电池中的重金属会污染环境 B 装有药品的包装盒内装有硅胶颗粒 硅胶能抗氧化 C 生铁在潮湿的环境中容易生锈 钢铁发生了原电池反应 D 工程师在船舶外壳安装锌块保护船体 此电化学保护中锌块作负极 A．A B．B C．C D．D 16．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)下列说法正确的是 A．构成原电池正极和负极的材料必须是活泼性不同的两种金属 B．原电池中负极发生还原反应，正极发生氧化反应 C．灼热的碳与二氧化碳的反应是化合反应，所以是放热反应 D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 17．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)下列设备正在将化学能转化为电能的是 A．硅太阳能电池发电 B．锂离子电池为手机供电 C．铅蓄电池充电 D．光导纤维传递信号 A．A B．B C．C D．D 18．(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液(假设溶质均过量)，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，下列选项符合题意的是 选项 X Y Z W A C Fe NaCl 盐酸 B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液 C Ag Fe AgNO3 Ag2O晶体 D C C H2SO4 H2O A．A B．B C．C D．D 19．(24-25高一下·吉林吉林·期中)关于下列各装置图的叙述正确的是 A．装置电流表指针不偏转 B．装置精炼铜，b极为纯铜 C．装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D．装置可以用于制取和NaOH溶液 A．A B．B C．C D．D 20．(23-24高一下·吉林白山·期中)下列有关电解原理的应用不正确的是 A．电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极 B．工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料 C．电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 D．工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 21．(24-25高一下·吉林通化·期中)为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验，回答下列问题。 Ⅰ.用甲装置进行第一组实验： (1)在保证电极反应不变的情况下，下列材料不能代替左侧Cu电极的是_______(填序号)。 A．石墨         B．镁          C．银        D．铂 (2)实验过程中，SO_____(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有_______。 Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，填写下列空白： (3)电解过程中，X极溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)电解过程中，Y极发生的电极反应为_______和_______。 (5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池，其中K2FeO4在电池中作正极材料，电池总反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，则该电池正极发生的电极反应为：_______。 22．(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1和3，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。 (1)从3min到9min，______。 (2)平衡时的转化率为______。(提示：转化率) (3)平衡时混合气体中的体积分数是______。 (4)一定温度下，第9分钟时v逆______第3分钟时v正。(填“大于”、“小于”或“等于”) (5)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，移向______(“电极1”或“电极2”)负极的电极反应式为______。 23．(24-25高一下·辽宁大连·期中)Ⅰ.在2 L密闭容器中，800℃时，反应体系中，随时间的变化如下表所示，各物质的浓度一时间曲线如图1所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5      0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 回答下列问题： (1)0~2 s内用表示的化学反应速率_________。 (2)图1中能表示变化的曲线是_________。 (3)图1中A点处_________B点处(填“>”“<”或“=”)。 (4)若要加快该反应速率，可采取的措施是_________(任写两点)。 (5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是_________(填字母)。 A．     B． C．混合气体总物质的量不再变化     D．混合气体的密度不再变化 E.混合气体平均摩尔质量保持不变     F.容器内气体的颜色不再变化 Ⅱ.利用和熔融可设计成原电池装置，其原理如图2所示。 (6)该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则负极的电极反应式为_________。若电路中有1 mol电子转移，则理论上石墨Ⅱ处需消耗标准状况下的体积为_________L。 24．(24-25高一下·吉林吉林·期中)绿水青山就是金山银山，减少氮氧化物、一氧化碳的排放是环境保护的重要内容。汽车尾气是氮氧化物、一氧化碳的来源之一。 (1)活性炭可对汽车尾气进行处理，涉及原理：。在密闭容器中加入C和NO进行该反应，下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A． B．混合气体中与的物质的量之比保持不变 C．恒温恒容条件下，混合气体的压强保持不变 D．恒温恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变 (2)安装催化转化器对汽车尾气进行处理，可以有效减少氮氧化物的排放，减少环境污染。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应：，若在容积为10L的密闭容器中进行该反应，起始时充入，不同温度下，反应体系总压强随时间的变化情况如图中曲线所示。 ①a、b对应的温度较高的是_______(填“a”或“b”)。 ②b条件下，内，平均反应速率_______。此温度下，达到平衡时的平衡常数_______。 ③a对应的条件下，反应从开始至平衡时，NO的转化率为_______。 (3)还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。 ①通入的一极是原电池的_______(填“正”或“负”)极。 ②电池工作过程中，通过质子膜向_______(填“左”或“右”)移动。 ③通入的一极上的电极反应式为_______。 ④当转移2mol电子时，理论上生成甲醇的质量为_______g。 25．(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中)人类的一切活动都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题： (1)超级镜子发电站可通过镜子反光的原理，将太阳光聚焦在塔顶的吸热屏上存储起来用以发电，目前已成为我国新型能源发电方式中实力最强的发电站，超级镜子发电站能将___________最终转变为电能。 (2)中氢含量高且易液化，是一种优良的小分子储氢载体，可通过氨热分解法制氢气，如图是氨热分解法制氢气的能量变化示意图。 一定温度下，利用催化剂将分解为和，若生成标准状况下33.6L，需要___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ热量。 (3)将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称作燃料电池。肼(，N呈-2价)—过氧化氢()碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示，已知电池总反应式为。 ①惰性电极A是电池的___________(填“正”或“负”)极，物质X是___________(填“”或“”)。 ②电池工作时，流向___________(填“电极A”或“电极B”)。 ③电池工作过程中，若A极区产生14g，则转移的电子数目为___________(用阿伏加德罗常数的值表示)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型04 原电池基本原理、综合应用、电解池 3大高频考点概览 考点01 原电池基本原理 考点02 原电池的综合应用 考点03 电解池 地 城 考点01 原电池基本原理 1．(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟·期中)液体锌电池工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是 A．电子由极流出，经用电器流向极 B．Zn极电极反应式为 C．6.5g参与反应，理论上电路中转移0.1电子 D．电池工作一段时间后，正极区溶液pH增大 【答案】D 【分析】液体锌电池放电时Zn作负极，发生氧化反应，负极电极反应式为，MnO2所在电极作正极，发生还原反应生成Mn2+，正极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，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，电子由负极经用电器流向正极，即电子由Zn极经用电器流向MnO2极，故A错误； B．由分析可知，负极电极反应式为或，故B错误； C．6.5gZn参与反应，理论上电路中转移×2=0.2mol电子，故C错误； D．MnO2所在电极作正极，电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，消耗氢离子，pH增大，故D正确； 故选D。 2．(24-25高一下·辽宁大连·期中)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：。 下列叙述不正确的是 A．放电时负极的电极反应式为 B．放电时正极附近溶液的碱性增强 C．充电时，锌电极与外电源正极相连 D．放电时每转移3 mol电子，正极有被还原 【答案】C 【详解】A．放电时Zn为负极，失电子发生氧化反应，结合OH-生成Zn(OH)2，电极反应式符合反应规律，A正确； B．放电时正极反应为，反应生成OH-，正极附近溶液碱性增强，B正确； C．充电时为电解池，放电时的负极（锌电极）充电时需要发生还原反应重新生成Zn，应与外电源负极相连，C错误； D．放电时正极Fe元素从+6价降低为+3价，每个得到3mol电子，故转移3mol电子时有1mol 被还原，D正确； 故答案选C。 3．(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列有关叙述错误的是 图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅酸蓄电池 图Ⅲ银锌纽扣电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，每生成1 mol MnO(OH)，转移电子数约为 B．图Ⅱ所示电池工作过程中，正极的质量逐渐增大 C．图Ⅲ所示电池工作时，电子从Zn经导线流向 D．图Ⅳ所示电池工作一段时间后，电解质溶液的pH一定增大 【答案】D 【详解】A.图Ⅰ所示电池中，得电子生成，每生成，转移电子1 mol，A正确； B.图Ⅱ所示装置工作过程中，正极反应，质量逐渐增大，B正确； C.图Ⅲ所示电池中，Zn为负极，放电时电子从经导线流向极，C正确； D.图Ⅳ所示电池总反应为氢气、氧气反应生成水，工作一段时间后，有水生成，电解质溶液的浓度减小，电解质溶液的酸碱性未知，相应的pH有可能增大、减小或者不变，D错误； 故选D。 4．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)某学生在课外活动时，根据纸电池的结构示意图，制作了一个简易电池。下列说法合理的是 A．该电池加几滴水就可以激活 B．电池工作时会被损耗，需要定期补充 C．电子从箔经滤纸流向铜箔 D．负极电极反应式： 【答案】A 【分析】铝比铜活泼，相对活泼金属作负极，则铝箔为负极，铜箔为正极，据此解答。 【详解】A．该电池加几滴水后，形成电解质溶液，同时铝箔为负极，铜箔为正极，形成原电池而被激活，A正确； B．负极是金属铝放电，正极是氧气得到电子，电极反应与无关，故电池工作时不会被损耗，不需要定期补充，B错误； C．电子不经过电解质溶液，铝箔为负极，铜箔为正极，则电子是从铝箔经导线流向铜箔，C错误； D．电解质溶液不是酸性环境，则负极电极反应不是，且该电极反应式中氧原子也不守恒，D错误； 故选A。 5．(24-25高一下·辽宁抚顺·期中)下列关于能量及其转化的认识错误的是 A．煤、石油和天然气短期内不可再生 B．太阳能和地热能都是新能源 C．镍氢电池放电时，化学能主要转化为电能 D．火力发电过程中，化学能直接转化为电能 【答案】D 【详解】A．煤、石油、天然气属于化石燃料，形成需要漫长的地质周期，短期内不可再生，A正确； B．太阳能和地热能都属于清洁、可持续的新能源，B正确； C．镍氢电池放电时属于原电池工作过程，化学能主要转化为电能，C正确； D．火力发电的能量转化路径为化学能→热能→机械能→电能，并非化学能直接转化为电能，D错误； 故选D。 6．(24-25高一下·吉林长春·期中)如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电流流向已标出，下列说法正确的是 A．X电极可能产生 B．若两电极分别为Zn和Cu，则X为Zn C．X电极发生还原反应，Y电极发生氧化反应 D．流向Y电极 【答案】B 【分析】电流流动方向是Y电极→导线→X电极，根据电流方向与电子方向相反的原则，电子的流动方向为X电极→导线→Y电极，X为负极，Y为正极。 【详解】A．X为负极，发生氧化反应，硫酸中的H+为最高化合价，H+不能在X电极发生氧化反应，即X电极不能生成H2，故A错误； B．若两电极分别为Zn和Cu，Zn为活泼金属，易发生氧化反应，在原电池中为负极，则X为Zn，故B正确； C．X电极为负极，发生氧化反应，Y电极为正极，发生还原反应，故C错误； D．原电池中，电解质溶液里的阴离子流向负极X电极，故D错误； 故选B。 7．(24-25高一下·吉林吉林·期中)有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】利用原电池规律判断金属活动性：原电池中，更活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极溶解/质量减小；正极发生还原反应，质量增加或放出气体；外电路中电流从正极流向负极； 第一个装置（a-b-溶液）：a极质量减小（a作负极，被氧化溶解），b极质量增加（在b极得电子析出Cu，b作正极），得活动性：a>b； 第二个装置（b-c-稀硫酸）：b极有气体产生，c极无变化，说明b更易与酸反应，得活动性：b>c； 第三个装置（d-c-稀硫酸）：d极溶解（d作负极），c极产生气体（c作正极），得活动性：d>c； 第四个装置（a-d-稀硫酸）：电流从a极流向d极，外电路电流从正极流向负极，说明a是正极、d是负极，得活动性：d>a； 综上，四种金属活动性顺序为：d>a>b>c。 故答案选C。 8．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．a电极发生还原反应 B．由右室通过质子交换膜进入左室 C．电池工作一段时间后，右侧溶液中的物质的量保持不变 D．b电极反应式为 【答案】D 【分析】左侧a电极通入有机物，生成，有机物被氧化，失电子，因此a为负极，发生氧化反应；右侧b电极通入稀，生成，被还原，得电子，因此b为正极，发生还原反应。 【详解】A．a是负极，失电子发生氧化反应，不是还原反应，A错误； B．原电池中阳离子向正极移动，（质子）应从左室（负极区）通过质子交换膜进入右室（正极区），B错误； C．根据正极反应：，每转移，正极消耗，而从负极仅迁移过来，右侧总物质的量减少，C错误； D．b电极得电子生成，酸性环境下配平后电极反应为：，D正确； 故选D。 9．(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)Ⅰ、回答下列问题： (1)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，图为和反应生成过程中的能量变化： ①该反应为_______反应（填“吸热”或“放热”）。 ②该反应中，每生成，放出（或吸收）热量_______kJ。 (2)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示： ①电极a是_______。（填“正极”或“负极”） ②电解质溶液中OH-离子向_______移动（填“电极a”或“电极1b”）。 ③电极b的电极反应式为_______。 Ⅱ、以下是氮循环的一部分： (3)反应③的氧化剂和还原剂物质的量之比为_______。 (4)化合物A的稀溶液和金属铜反应的化学方程式是_______。 (5)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：；。现有VL某NaOH溶液能完全吸收和组成的大气污染物，则NaOH溶液的物质的量浓度至少为______。 【答案】(1) 吸热 90 (2) 负极 电极a O2+4e-+2H2O=4OH- (3)1：2 (4)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (5) 【分析】（2）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池中，氨气生成氮气，氮元素化合价升高，失去电子，a极作负极；通入氧气的b极作正极。 氮气和氧气在放电条件下生成，一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，方程式为：。 【详解】（1）①反应物断裂化学键吸收的能量为，生成物形成化学键放出的能量为，吸收的能量大于释放的能量，反应为吸热反应。 ②反应生成时，吸收的能量为，每生成，吸收热量。 （2）①根据装置图可知：在电极上，元素的化合价由反应前中的-3价升高为反应后的0价，a电极发生氧化反应，因此根据原电池工作原理可知：电极a为负极，则电极b为正极。 ②电解质溶液中为阴离子，向负极移动，即向a电极移动。 ③b为正极，O2得电子生成，电极反应式为。 （3）反应③方程式为：该反应中有2个+4价的N化合价升高，作还原剂，有1个+4价的N化合价降低，作氧化剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比是1：2。 （4）A是硝酸，稀硝酸与铜反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 （5）因为气体污染物被全部吸收，故；根据方程式可知，无论是二氧化氮还是一氧化氮与氢氧化钠反应，生成的亚硝酸钠或硝酸钠中，，反应提供的，根据原子守恒可知：，故，所以。 地 城 考点02 原电池的综合应用 1．(24-25高一下·吉林吉林·期中)过量铁粉与一定量的稀盐酸反应。为了加快此反应速率，且不改变H2的产量，可以使用如下方法中的 ①加H2O　     ②加NaOH固体    　③滴入几滴浓盐酸     　④再加少量铁粉  ⑤加NaCl溶液　    ⑥滴入几滴硫酸铜溶液　     ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) A．⑥⑦ B．③④⑦ C．③⑦ D．③⑥⑦ 【答案】A 【详解】①加H2O，氢离子浓度减小，反应速率减慢，但氢离子的物质的量不变，所以不改变H2的产量，故错误； ②加NaOH固体，消耗氢离子，氢离子浓度减小，反应速率减慢，氢离子的物质的量减小，生成氢气的物质的量减少，故错误； ③滴入几滴浓盐酸，氢离子浓度增大，加快该反应的化学反应速率且但H2的产量变大，故错误； ④再加少量铁粉，氢离子浓度不变，反应速率不变，H2的产量也不变，故错误； ⑤加氯化钠溶液，相当于稀释盐酸，反应速率变慢，氢离子物质的量不变，H2的产量不变，故错误； ⑥滴加硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，铁粉过量，氢离子物质的量不变，H2的产量不变，故正确； ⑦升高温度（不考虑盐酸挥发），加快该反应的化学反应速率且不改变H2的产量，故正确； 符合题意的为⑥⑦，故答案选A。 2．(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气，下列措施不能使反应速率加快的是 A．升高温度 B．加入少量CuSO4溶液 C．将锌粒研磨成锌粉 D．增加相同浓度的稀盐酸的体积 【答案】D 【详解】A．升高温度能加快锌粒和稀盐酸的反应，A不符合题意； B．锌置换出铜，形成锌—铜原电池，可以加快反应速率， B不符合题意； C．将锌粒研磨成锌粉，增大接触面积，可以加快反应速率，C不符合题意； D．增大相同浓度的盐酸用量，盐酸浓度未变，不能加快反应速率，D符合题意； 故选D。 3．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)关于下列四个装置说法错误的是 A．铜电极质量增加 B．锌筒作负极，发生氧化反应 C．可充电，属于二次电池 D．内电路中电子由b极移向a极 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子由负极沿着导线流向正极；铅蓄电池可充放电，属于二次电池，氢气燃料电池中通入氢气一极为负极，通入氧气一级为正极。 【详解】A．锌做负极，铜做正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，A正确； B．锌锰电池中二氧化锰得电子做正极，锌失电子做负极，锌元素化合价升高，发生氧化反应，B正确； C．铅蓄电池可充放电，属于二次电池，C正确； D．电子由负极沿着导线流向正极，电子不能经过电解质溶液，D错误； 故选D。 4．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极上产生大量气泡；a、d相连时，移向a极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】a与b相连时，电流由a流向b，电流方向从正极到负极，故a为正极，b为负极；负极金属活动性更强，因此 ； c与d相连时，d极质量减少，质量减少的电极是负极，故d为负极，c为正极；金属活动性 ：； a与c相连时，c极产生气泡，产生气泡的电极是正极（H+被还原为H2），故c为正极，a为负极，金属活动性： ； a与d相连时，移向a极，原电池中阴离子向负极迁移，故a为负极，d为正极，金属活动性 ：； 由上述关系可得：，对应选项A。 5．(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 【答案】C 【分析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。 【详解】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极， 在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，A正确； B．b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确； C．根据反应可知，参加反应时转移2 mol电子，的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误； D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D正确。 综上所述，本题选C。 6．(24-25高一下·辽宁大连·期中)有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图1碱性锌锰电池 图2普通锌锰电池 图3铅酸蓄电池 图4银锌纽扣电池 A．图1所示电池中，MnO2的作用是作氧化剂 B．图2所示电池中，电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 C．图3所示装置工作过程中，负极的质量逐渐减少 D．图4所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原 【答案】A 【详解】A．该干电池中，Zn为负极失电子，MnO2为正极得电子作氧化剂，A正确； B．原电池中，电子无法在电解质溶液中流动，B错误； C．该电池中，负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅沉淀，负极质量逐渐增大，C错误； D．该原电池中，Zn做负极失电子为还原剂，在电池工作过程中被氧化，D错误； 故答案选A。 7．(24-25高一下·吉林白山·期中)如图为某锌－铜原电池示意图。下列说法正确的是 A．电子由铜片通过导线流向锌片 B．溶液中的Cu2+向锌电极移动 C．正极电极反应式：Zn+2e-=Zn2+ D．电路中每转移1mol电子，理论上电解质溶液的质量增加0.5g 【答案】D 【分析】该原电池中Zn为负极失电子生成Zn2+，Cu为正极Cu2+得电子生成Cu。 【详解】A．Zn为负极，电子由Zn电极通过导线流向铜片，A错误； B．溶液中的阳离子向正极移动，Cu2+向铜电极移动，B错误； C．正极上Cu2+得电子生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，C错误； D．电路中每转移1mol电子，负极区域电解质溶液中生成0.5molZn2+，正极区域电解质溶液中失去0.5molCu2+，则理论上电解质溶液的质量增加0.5g，D正确； 故答案选D。 8．(24-25高一下·辽宁大连·期中)有A、B、C、D四种金属浸入稀H2SO4溶液中，用导线两两连接分别组成原电池。A、D相连，A为负极；A、B相连，电流由A经外电路流向B；C、D相连，C极上有大量气体产生。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A．C>D>B>A B．A>B>C>D C．B>A>D>C D．A>B>D>C 【答案】C 【分析】构成原电池的本质条件为自发的氧化还原反应，原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正(被还原反应) 、负(被氧化)两极进行，负极上失去的电子流入正极，从而产生电流，负极较活泼，以此解题。 【详解】A、B、C、D四种金属分别用导线两两相连浸入电解液中组成原电池.，A、D相连，A为负极；根据原电池的工作原理，金属活泼性强的作原电池的负极，在原电池反应中失去电子，故金属的活动性A> D；A、B相连，电流由A经外电路流向B；根据原电池的工作原理，电流由正极流向负极，故金属的活动性B> A；根据原电池的工作原理，正极发生还原反应，C、D相连，C极上有大量气体产生，说明C极上发生还原反应，故金属的活动性D>C；故四种金属的活动性顺序是B>A>D> C； 故选C。 9．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)物质在发生化学变化的同时，还在发生能量的变化。工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：  (反应I)，该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：     (反应II)     (反应III) 请回答下列问题： (1)CH3OH(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：___________ (2)根据构成原电池的本质判断，下列反应可以设计成原电池的是(填序号)。 A．CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq) B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) D．Fe(s)+2FeCl3(aq)=3FeCl2(aq) II．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：。 (3)放电时负极反应为___________。 (4)放电时正极附近溶液的碱性___________(填“增强”或“减弱”或“不变”)。 III．回答下列问题： (5)中国科学技术大学开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。 正极的电极反应式为___________。a膜为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 【答案】(1)   (2)CD (3) (4)增强 (5) 阴离子 【详解】（1）根据盖斯定律，反应III×2+反应II-反应I可得目标方程式：，；CH3OH(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：  ； （2）自发的氧化还原反应可以设计成原电池； A．CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq)是非氧化还原反应，A错误； B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) 是非氧化还原反应，B错误； C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 为自发氧化还原反应，可以设计成原电池，C正确； D．Fe(s)+2FeCl3(aq)=3FeCl2(aq)为自发氧化还原反应，可以设计成原电池，D正确； 故选CD； （3）放电时锌在负极发生氧化反应，负极反应为； （4）放电时正极反应为，可知附近溶液的碱性增强； （5）水系锰基锌电池中Zn电极为负极，发生氧化反应，MnO2电极为正极，发生还原反应生成锰离子，正极的电极反应式为；正极区消耗氢离子，为保持电荷守恒，硫酸根通过a膜向右移动，则a膜为阴离子交换膜。 地 城 考点03 电解池 1．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)尿素[]是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质()等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该装置的主要能量变化形式为电能转化为化学能 B．电极b接电源的正极 C．标况下，b电极每生成，会有移向a极 D．a极的电极反应式为： 【答案】C 【分析】该装置为电解池，电解池中阳离子向着阴极移动，根据氢离子移动方向可知，a电极为阴极，发生还原反应：CO2+2+18H++16e-=CO(NH2)2+7H2O，b电极为阳极，发生氧化反应：2H2O-4e-=4H++O2↑。 【详解】A．根据分析，该装置为电解池，将电能转化为化学能，A正确； B．根据分析，b电极为阳极，接电源的正极，B正确； C．标况下，b电极每生成1.12LO2，物质的量为=0.05mol，转移电子物质的量为0.05mol×4=0.2mol，为保持电荷守恒，应有0.2molH+移向a极，C错误； D．根据分析，a极的电极反应式为CO2+2+18H++16e-=CO(NH2)2+7H2O，D正确； 故选C。 2．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)工业采用丙烯腈电解合成己二腈[]，电解原理如图所示（X、Y为惰性电极），电解过程中主要副产物为丙腈。实验测得，向Y极区电解液中加入少量季铵盐（一种强电解质），并调溶液为微碱性，己二腈的产率最高。 下列说法正确的是 A．电极Y表面发生氧化反应 B．电解一段时间后，X电极区溶液的减小 C．季铵盐可增强电解液的导电性，促进反应ii的发生，提高己二腈的产率 D．生成1.5mol己二腈和丙腈的混合物，则X电极区溶液的质量理论上减少27g 【答案】D 【分析】Y电极附近丙烯腈()转化为己二腈[]和丙腈，则Y电极发生还原反应，为阴极，电极反应式为2+2H++2e-=、+2H++2e-=，X电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。 【详解】A．Y电极为阴极，发生还原反应，A错误； B．X电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，每转移4mol电子产生4molH+，向阴极移动4molH+，H+物质的量不变，但是水被消耗，X电极区溶液的增大，B错误； C．季铵盐在溶液中电离出离子，增强电解液导电性；结合 “加入少量季铵盐，己二腈的产率最高”，可知其促进反应i，抑制反应ii，己二腈的产率提高，C错误； D．由Y电极反应式2+2H++2e-=、+2H++2e-=可知[或]~2e-，则每生成1.5mol己二腈和丙腈的混合物，总转移的电子数为3mol，结合X电极反应式及氢离子移动可知X电极区减少的质量为0.75molO2的质量和3molH+的质量，即0.75mol×32g/mol+3mol×1g/mol=27g，D正确； 答案选D。 3．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)降低能耗是氯碱工业发展的方向。氯碱工业示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．该装置a处获得，b处获得 B．该装置中透过阳离子交换膜向N极区移动 C．该装置中c处一侧流出的是淡盐水 D．电解饱和食盐水的离子方程式是： 【答案】A 【分析】该题涉及到的是电解食盐水，即氯碱工业问题。M极连接电源正极，即M为阳极；N极连接电源负极，即N是阴极。M极产生氯气，同时钠离子通过阳离子交换膜移动到N极，生成NaOH和氢气。 【详解】A．在氯碱工业电解池中，阳极发生反应，阴极发生反应。与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，由图可知M处为阳极，a应获得Cl2；N处为阴极，b应获得H2 ，A错误； B．电解池中，阳离子向阴极移动，N极为阴极，所以Na+透过阳离子交换膜向N极区移动，B正确； C．a处（阳极）Cl−放电生成Cl2 ，Na+通过阳离子交换膜移向阴极，所以c处一侧流出的是淡盐水 ，C正确； D．电解饱和食盐水时，Cl−在阳极放电生成Cl2，H2O在阴极放电生成H2和OH−，离子方程式为 ，D正确； 故选A。 4．(24-25高一下·吉林白山·期中)液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．放电时，电极室为正极室 B．放电时，由电极室移向电极室 C．充电时，电极室的电极与电源的负极连接 D．充电时，总反应为 【答案】C 【详解】A．放电时，电极室中得到电子被还原成为，发生还原反应，所以电极室为正极室，故A正确； B．是阳离子，在电池工作时，向电池的正极移动，则应由电极室透过质子交换膜移向电极室，故B正确； C．放电时，电极室为电池的正极室，则充电时，电极室的电极应与电源的正极连接，故C错误； D．充电时，阳极失去电子被氧化为，阴极得到电子被还原为，则电极总反应式为，故D正确； 答案C。 5．(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q（消耗转移的电子数）增大。下列说法错误的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．放电时，向多孔功能电极方向移动 【答案】C 【分析】电池放电时，锂电极为负极，反应为，多孔功能电极为正极，低温时发生反应，随温度升高Q增大，则正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。。 【详解】A．充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确； B．比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确； C．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，C错误； D．放电时，阳离子向正极移动，故向多孔功能电极方向移动，D正确； 故选C。 6．(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)用铅蓄电池来电解200mL某浓度的硫酸铜溶液(电极均为石墨)一段时间后，加入0.1mol氢氧化铜可以使溶液恢复到原来状态，下列说法正确的是 A．阴极产生3.36L气体(标况下) B．电路中转移电子 C．原硫酸铜溶液的浓度0.1mol/L D．铅蓄电池的正极增重19.2g 【答案】B 【分析】电解硫酸铜溶液时的总反应为2CuSO4 + 2H2O2Cu + 2H2SO4 + O2↑，如CuSO4未电解完，加CuO即可复原，而加入Cu(OH)2相当于加入CuO和H2O，故由题意可知CuSO4电解完后，还应电解部分水，电解水发生的总反应为2H2O2H2↑ + O2↑，由于加入0.1mol氢氧化铜可以使溶液恢复到原来状态，可知电解析出了0.1mol Cu，消耗了0.1mol H2O。 【详解】A．根据上述分析可知阴极Cu2+被还原为Cu时，阴极无气体产生，只有电解H2O时阴极才有气体生成，而电解0.1mol H2O阴极会生成0.1mol H2，标况下体积为2.24L，A错误； B．根据分析可知电解时阴极析出0.1mol Cu和0.1mol H2，根据分析可知转移电子总量为2 × 0.1mol + 2 × 0.1mol = 0.4mol，即0.4NA，B正确； C．根据分析知CuSO4物质的量为0.1mol，则原硫酸铜溶液的浓度为0.1mol ÷ 0.2L = 0.5mol/L，C错误； D．电解时生成0.1mol H2SO4，对应0.1mol PbSO₄，故铅蓄电池的正极增重为0.1mol × (303 - 207)g/mol = 9.6g，D错误； 故选B。 7．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)用图示装置分别进行下列各组实验，则表中各项所列对应关系均正确的是 选项 X极 初始U形管中溶液 闭合开关后的现象及结论 A． 负极 NaOH溶液 电极甲附近溶液的pH降低 B． 正极 AgNO3溶液 电极乙的电极反应式：2H2O − 4e-= O2↑+ 4H+ C． 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，电极甲附近的溶液变红 D． 负极 CuCl2溶液 b管中有黄绿色气体逸出 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．石墨为惰性电极，电极甲电极反应：，氢氧根浓度增大，pH增大，A错误； B．电解硝酸银溶液，X为正极，则a极为阳极，b极为阴极，阴极发生反应：，B错误； C．X为正极，则a极为阳极，a极发生反应：，附近溶液显酸性，酸遇酚酞不变色，C错误； D．X为负极，则a极为阴极，b极为阳极，b极反应为：，b管中有黄绿色气体逸出，D正确； 故选D。 8．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)为探究浓差原电池的原理，某同学做如下实验(盐桥中为用琼脂封装的溶液)，电流计指针发生了偏转。下列说法正确的是 A．盐桥中琼脂封装的溶液可替换为KCl溶液 B．左侧烧杯中硝酸银溶液浓度将增大 C．当转移1mol电子时，负极所在的烧杯中溶液增重108g D．盐桥换成铜丝，电流计指针不偏转 【答案】B 【分析】右侧烧杯中硝酸银溶液浓度大，银离子氧化性强，则银离子得电子发生还原反应，银片2电极为正极，则银片1电极为负极，据此回答； 【详解】A．银离子能与氯离子反应产生沉淀，则盐桥中琼脂封装的溶液不可替换为KCl溶液，A错误； B． 左侧为负极区，银片1电极为负极，负极反应为：，硝酸根离子向负极移动，则左侧烧杯中硝酸银溶液浓度将增大，B正确； C． 结合选项B，当转移1mol电子时，负极能增加1molAgNO3，所在的烧杯中溶液增重170g，C错误； D．右侧烧杯中硝酸银溶液浓度大，银离子氧化性强，若盐桥换成铜丝，则右侧烧杯内自发进行、右侧烧杯为原电池装置，铜丝作负极、银片2作正极，而左侧烧杯内就变成电解装置，银片1与电源正极相连为阳极，铜丝与电源负极相连为阴极、电解液为硝酸银溶液，左侧烧杯为铜丝上电镀银的装置了，则电流计指针偏转，D错误； 答案选B。 9．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)NaClO2是一种重要的氧化剂、杀菌消毒剂，也常用来漂白织物，其一种生产工艺如下： (1)工业上常用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸，写出用黄铁矿制SO2的化学方程式______。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式______。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和、Ca2+，要加入下列试剂，其中的顺序不正确的是______，最后还需要加入的一种试剂为______。 ①加过量NaOH溶液  ②加过量Na2CO3溶液  ③加过量BaCl2溶液 A．③②①      B．①③②       C．③①②      D．②①③ (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______，其氧化产物是_____。 (5)写出电解过程中阴极的电极反应式______。 【答案】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 (3) D 稀盐酸 (4) 2：1 O2 (5)ClO2+e-= 【分析】黄铁矿(FeS2)在高温下与氧气反应产生Fe2O3、SO2，SO2与H2SO4、NaClO3发生氧化还原反应产生ClO2，反应方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4；ClO2与饱和食盐水在电解时反应，Cl-被氧化产生Cl2，ClO2得到电子被还原生成NaClO2，ClO2被还原为NaClO2，经结晶、过滤、干燥可得NaClO2产品。尾气中的ClO2可以用NaOH、H2O2溶液进行吸收，尾气用NaOH、H2O2吸收，ClO2被还原为NaClO2，H2O2被氧化为O2，根据电子守恒确定氧化剂与还原剂的物质的量的比。 【详解】（1）黄铁矿(FeS2)在高温下与氧气反应,铁元素被氧化为Fe2O3，硫元素被氧化为SO2，根据氧化还原反应得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2； （2）从生产工艺可知：NaClO3与SO2在H2SO4存在条件下反应，NaClO3中氯元素化合价降低生成ClO2，SO2中硫元素化合价升高生成NaHSO4，根据得失电子守恒和原子守恒配平得到该方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4； （3）除去粗盐水中Mg2+用NaOH溶液，除去SO2用BaCl2溶液；除去Ca2+及过量的Ba2+用Na2CO3溶液；Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入，以除去过量Ba2+，所以顺序不正确的是D；最后加入稀盐酸除去过量的OH-和； （4）“尾气吸收”是用NaOH、H2O2吸收ClO2，反应中ClO2中氯元素化合价降低作氧化剂，H2O2中氧元素化合价升高作还原剂，根据ClO2→NaClO2，氯元素化合价降低l价，H2O2→O2，氧元素化合价升高l价，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比为2：l；还原剂H2O2失去电子被氧化产生的氧化产物是O2； （5）电解过程中ClO2在阴极得到电子生成，根据电荷守恒和原子守恒，可知阴极电极反应式为：ClO2+e-=。 1．(24-25高一下·吉林吉林·期中)纸电池像纸一样轻薄柔软，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图。隔离膜为浸有氯化钠溶液的滤纸，总反应为：，下列说法不正确的是 A．为负极，发生氧化反应 B．该电池正极反应式为： C．电池工作时溶液中的移向负极 D．当2.4g发生反应时，流经溶液的电子数为 【答案】D 【分析】总反应为的电池中，活泼金属Mg为负极，发生氧化反应，正极上O2得电子发生还原反应。 【详解】A．该原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为：，Mg失去电子作负极，发生氧化反应，故A正确； B．该原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为：，O2在正极得到电子生成OH-，该电池的正极反应式为：，故B正确； C．原电池工作时，阴离子Cl-向负极移动，故C正确； D．2.4gMg的物质的量为0.1mol，Mg失去电子作负极，电极方程式为Mg-2e-=Mg2+，当0.1molMg发生反应时，转移0.2mol电子，但电子不能流经溶液，故D错误； 答案选D。 2．(24-25高一下·辽宁抚顺·期中)下列关于如图所示装置的叙述错误的是 A．电子由铜经导线向锌移动 B．铜表面有气泡产生 C．锌表面发生氧化反应 D．稀硫酸中的向铜所在的区域移动 【答案】A 【详解】A．该装置中，锌可与稀硫酸发生反应，化合价升高，作负极，电子由负极经导线流向正极，A错误； B．铜作正极，氢离子在正极发生还原反应生成，有气泡产生，B正确； C．锌作负极，发生氧化反应，C正确； D．铜作正极，在原电池中，阳离子移向正极，D正确； 故选A。 3．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)某小组同学进行如下实验： 实验序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验装置 实验现象 锌片表面有气泡，铜片表面没有气泡 锌片和铜片表面均有气泡 溶液颜色均无变化 下列说法不正确的是 A．由实验Ⅰ可知，金属活动性： B．实验Ⅱ中电流的方向：铜片→导线→锌片 C．实验Ⅰ和Ⅱ均发生反应： D．实验Ⅰ和Ⅱ中发生还原反应的位置完全相同 【答案】D 【详解】A．实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不与稀硫酸反应，说明锌的金属性强于铜，A正确； B．实验Ⅱ中锌为原电池的负极，铜为正极，电流从正极流向负极，即为：铜片→导线→锌片，B正确； C．实验Ⅰ和Ⅱ中的总反应都是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则反应的离子方程式为：，C正确； D．由实验现象可知，实验Ⅰ中锌片表面有气泡，实验Ⅱ中锌片和铜片表面均有气泡说明实验Ⅰ和Ⅱ中氢离子得电子的位置不完全相同，D错误； 故答案为：D。 4．(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，一极通入，另一极通入，原理如图所示。下列说法正确的是 A．Pt2电极为负极，通入 B．正极附近溶液的pH减小 C．负极的电极反应式为： D．当外电路通过时，氧气消耗1.12L 【答案】C 【分析】由氢离子的移动方向可知，通入二氧化硫的Pt1为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，Pt2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。 【详解】A．由分析可知，Pt2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，故A错误； B．由分析可知，Pt2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，则放电时正极附近溶液的pH增大，故B错误； C．由分析可知，通入二氧化硫的Pt1为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为，故C正确； D．缺标准状况下，无法计算外电路通过0.2mol电子时，正极消耗氧气的体积，故D错误； 故选C。 5．(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种甲醇为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是 A．a极发生氧化反应 B．b极为该电池的负极 C．放电时，电子从b极流向负载，再由负载流向a D．b极的反应式： 【答案】A 【分析】该燃料电池中，a电极为负极，燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：，b电极为正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：，电池总反应为：，结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。 【详解】A．由分析知，a极为负极，发生氧化反应，故A正确； B．b极为该电池的正极，a极为该电池的负极，故B错误； C．放电时，从电子从负极经负载流向正极，所以从a极流向负载，再由负载流向b，故C错误； D．由分析知，b极的反应式为，故D错误； 故选A。 6．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A．图甲：锌铜水果电池工作时，电子由锌经导线流向铜 B．图乙：正极的电极反应式为 C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄，且外电路每转移1mol电子消耗锌32.5g D．图丁：铅蓄电池为二次电池，电池放电过程中，负极的电极反应式为 【答案】D 【详解】A．原电池中，电子不会经过电解质溶液，A正确； B．乙中Zn为负极，Ag2O为正极，正极上Ag2O得电子生成Ag和OH-，电极反应式为，B正确； C．锌锰干电池中，Zn为负极失电子发生氧化反应生成Zn2+，锌筒变薄，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，每转移1mol电子消耗0.5molZn即32.5g，C正确； D．铅蓄电池为二次电池，Pb为负极失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，电极反应为Pb-2e-+=PbSO4↓，D错误； 故选D。 7．(24-25高一下·辽宁锦州·期中)一种以液态肼为燃料的新型燃料电池工作原理如图所示。一定温度时，可在固体氧化物电解质中自由移动，生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是 A．电极乙的电势比电极甲高 B．电池内的由电极乙移向电极甲 C．负极的电极反应式为： D．当电极甲上消耗时，理论上电极乙上有参与反应 【答案】C 【分析】该电池中以液态肼（N2H4）为燃料，氧气为氧化剂，所以通入N2H4电极即电极甲为负极，通入氧气电极即电极乙为正极。 【详解】A．甲为负极，乙为正极，正极电势高于负极，故电极乙的电势比电极甲高，A项正确； B．放电时原电池中阴离子向负极移动，由电极乙移向电极甲，B项正确； C．反应生成物均为无毒无害的物质，所以N2H4被氧气氧化生成N2和H2O，电解质为固体氧化物，O2-在该固体氧化物电解质中自由移动，故负极反应为，C项错误； D．消耗1mol N2H4时，电路中转移4mol电子，乙电极上有1mol O2参与反应，质量为32g，D项正确； 答案选C。 8．(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)石家庄二中实验学校某化学兴趣小组设计了一个如图所示的水果电池，下列有关该电池的说法正确的是 A．锌片作正极 B．电子流向：锌片→导线→LED灯→铜片→柠檬→锌片 C．铜片上发生还原反应，质量一定增加 D．水果种类会影响LED灯的亮度 【答案】D 【详解】A．锌的活泼性大于铜，所以锌做负极，A错误； B．电子只能经过外电路导线进行移动，不能经过内电路电解质进行移动，B错误； C．铜片做正极发生还原反应，但正极无金属析出，故铜片质量不变，C错误； D．水果种类不同，水果中所含电解质浓度不同，导电能力不同，会影响LED灯的亮度，D正确； 答案选D。 9．(24-25高一下·吉林吉林·期中)由制备的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．X交换膜为阴离子交换膜，当外电路转移1mole－时，交换膜右侧溶液质量减少24g B．该电池工作时，电子由M极经过导线移向N极 C．该电池在高温条件下的工作效率将因微生物失活而下降 D．M极的电极反应式为 【答案】A 【分析】由制备的工作原理图可知，该装置为原电池，M电极发生失去电子生成，电极反应式为，则M电极为负极，N电极为正极，电极反应式为，原电池工作时，阳离子移向正极N，阴离子移向负极M，据此解答。 【详解】A．目的是制备，应使由右侧进入左侧，故X交换膜为阴离子交换膜，当外电路转移1mole－时，交换膜右侧有电极反应式及0.5mol移动到左侧，溶液质量减少，A项错误； B．原电池工作时，电子由负极经过导线移向正极，即由M极经过导线移向N极，B项正确； C．微生物成分为蛋白质，在高温条件下易变性失活，故工作效率下降，C项正确； D．根据上述分析可知，M电极电极反应式为，D项正确； 答案选A。 10．(24-25高一下·吉林白山·期中)电池给现代生活带来了极大的便利。如图所示的装置中，为铁棒，为碳棒，下列说法正确的是 A．极电极反应式为 B．极有大量的无色无味气体产生 C．电流方向：电流表 D．将稀硫酸换成溶液，电路中也有电流产生 【答案】C 【分析】图为原电池装置，该装置的总反应式为，铁棒作负极，被氧化，负极式为，碳棒作正极，电解质溶液中的在正极得到电子被还原为氢气，正极式为。 【详解】A．极为负极，电极反应式为，A项错误； B．铁失去电子，电子经导线聚集到碳棒上，溶液中的在碳棒上得电子生成氢气，b极有大量的无色无味气体产生，B项错误； C．铁棒为负极，碳棒为正极，电流方向为正极(b)电流表负极(a)，C项正确； D．铁与溶液不反应，电路中无电流产生，D项错误； 故选C。 11．(24-25高一下·吉林长春·期中)十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是 A．盐桥中Cl-向Y极移动 B．电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L C．电流由X极沿导线流向Y极 D．电池总反应为： 【答案】D 【分析】由图示可知，X极氨气失电子发生氧化反应生成氮气，X是负极；Y电极得电子发生还原反应生成氮气，Y是正极，电池总反应为：。 【详解】A．处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，溶液中的阴离子移向负极，所以氯离子向X 极移动，A错误； B．电池总反应为：，该反应转移了15个电子，即转移15个电子生成4个氮气，故电路中流过7.5 mol电子时，产生2mol氮气，标准状况下N2的体积为44.8L，B错误；   C．电流由正极流向负极，即电流由Y极沿导线流向X 极，C错误； D．X极氨气失电子发生氧化反应生成氮气，Y电极得电子发生还原反应生成氮气，电池总反应为：，D正确； 故选D。 12．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)下列化学反应及应用对应的离子方程式表示正确的是 A．用氢氟酸雕刻玻璃： B．浓硝酸原电池模型的总反应： C．向溶液中通入过量 D．向溶液中通入 【答案】D 【详解】A．氢氟酸是弱酸，不能拆分为和，正确离子方程式为，A错误； B．常温下遇浓硝酸会发生钝化，无法作为原电池的负极发生反应，总反应实际为与浓硝酸的反应：，B错误； C．通入过量时，产物应为而非，正确离子方程式为，C错误； D．还原性：，先氧化，再氧化， 含、，完全反应消耗，剩余可氧化，参加反应的，离子方程式书写正确，D正确； 故答案选D。 13．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)下列说法正确的是 A．灼热的铂丝与混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应 B．任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化 C．有化学键形成一定发生化学反应 D．可放出大量热，可利用该反应设计成原电池，把化学能转化为电能 【答案】A 【详解】A．氨的氧化反应过程中铂丝持续保持红热，说明反应释放的热量能维持铂丝的高温状态，可证明氨的氧化反应是放热反应，A正确； B．化学反应的能量变化形式多样，除热量外还可表现为光能、电能等，并非都表现为热量变化，B错误； C．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程，仅有化学键形成不一定发生化学反应，如氯化钠结晶析出有离子键形成，属于物理变化，C错误； D．原电池的反应原理必须是自发的氧化还原反应，该反应没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，D错误； 故选A。 14．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)氢燃料电池汽车由于具备五大优势：零排放、零污染、无噪音、补充燃料快、续航能力强，某氢燃料电池汽车的结构如图所示：下列说法错误的是 A．电极A、B用多孔电极材料的优点是能增大反应物接触面积 B．“电池”能将燃料电池产生的多余电能暂时储存起来 C．电极B的电极反应式为 D．质子通过电解质溶液向电极B迁移 【答案】C 【分析】该氢氧燃料电池电解质为酸性溶液，通入的电极A是负极，通入的电极B是正极，逐一分析选项。 【详解】A．多孔电极比表面积大，能够增大反应物与电极的接触面积，加快反应速率，A正确； B．装置中的电池可以储存燃料电池产生的多余电能，需要时再释放供能，B正确； C．该电池电解质为酸性，反应不会生成，电极B（正极）的正确电极反应式为，C错误； D．原电池中阳离子向正极迁移，质子（）是阳离子，B为正极，因此质子向电极B迁移，D正确； 故选C。 15．(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)化学促进人的全面发展。下列项目相关的化学知识不正确的是 选项 项目 化学知识 A 养成废旧电池分类回收的习惯 废旧电池中的重金属会污染环境 B 装有药品的包装盒内装有硅胶颗粒 硅胶能抗氧化 C 生铁在潮湿的环境中容易生锈 钢铁发生了原电池反应 D 工程师在船舶外壳安装锌块保护船体 此电化学保护中锌块作负极 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．废旧电池含有汞、镉等重金属，随意丢弃会污染土壤和水体，因此需要分类回收，A正确； B．硅胶具有多孔结构，吸水性强，在药品包装盒中作干燥剂，不是抗氧化性，B错误； C．生铁中含有碳，潮湿环境下铁、碳和表面的电解质水膜形成原电池，铁被腐蚀生锈，发生了原电池反应，C正确； D．锌的金属活泼性强于铁，二者与海水形成原电池时锌块作负极被氧化，船体铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，D正确； 故选B。 16．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)下列说法正确的是 A．构成原电池正极和负极的材料必须是活泼性不同的两种金属 B．原电池中负极发生还原反应，正极发生氧化反应 C．灼热的碳与二氧化碳的反应是化合反应，所以是放热反应 D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 【答案】D 【详解】A．构成原电池的电极不一定是活泼性不同的两种金属，例如氢氧燃料电池的两极均可使用惰性石墨（非金属），也存在“金属-非金属”组合的原电池电极，A错误； B．原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，B错误； C．化合反应不一定是放热反应，灼热的碳与二氧化碳的反应是典型的吸热化合反应，C错误； D．等量的同种物质，气态能量高于固态能量，硫蒸气的总能量高于硫固体；二者完全燃烧生成相同产物，生成物总能量相等，因此硫蒸气燃烧放出的热量更多，D正确； 故答案选D。 17．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)下列设备正在将化学能转化为电能的是 A．硅太阳能电池发电 B．锂离子电池为手机供电 C．铅蓄电池充电 D．光导纤维传递信号 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．硅太阳能电池发电，是将太阳能（光能）转化为电能，A不符合题意； B．锂离子电池为手机供电属于原电池放电过程，是将电池内部储存的化学能转化为电能，B符合题意； C．铅蓄电池充电是电解过程，是将电能转化为化学能储存，C不符合题意； D．光导纤维传递信号是利用光的全反射传输光信号，不涉及化学能转化为电能，D不符合题意； 故选B。 18．(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液(假设溶质均过量)，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，下列选项符合题意的是 选项 X Y Z W A C Fe NaCl 盐酸 B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液 C Ag Fe AgNO3 Ag2O晶体 D C C H2SO4 H2O A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．阳极C（惰性）和阴极Fe电解NaCl溶液，总反应为，需补充HCl气体恢复，而W为盐酸，无法准确恢复浓度，A错误； B．阳极Pt（惰性）和阴极Cu电解CuSO4溶液，总反应为，需加入CuO恢复，但W为CuSO4溶液，无法中和生成的H2SO4，B错误； C．阳极Ag和阴极Fe电解AgNO3液，为电镀过程，AgNO3浓度不变，无需加入任何物质，但W为Ag2O晶体，C错误； D．阳极C和阴极C（均为惰性）电解H2SO4溶液，实质为电解水的过程，总反应为，加入水即可恢复，D正确； 故选D。 19．(24-25高一下·吉林吉林·期中)关于下列各装置图的叙述正确的是 A．装置电流表指针不偏转 B．装置精炼铜，b极为纯铜 C．装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D．装置可以用于制取和NaOH溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．在氯化钠溶液中通入氧气，铁电极发生还原反应，做作正极，锌作负极，两烧杯用盐桥相连形成原电池装置，有电流产生，电流表的指针发生偏转，A项错误； B．电解精炼铜的装置中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，根据外接电源电流的流向可知a作阳极，为粗铜，b作阴极，为纯铜，B项正确； C．外接电源来保护钢闸门时，钢闸门应与电源的负极连接，作阴极才能获得保护，C项错误； D．电解氯化钠溶液制取Cl2时，氯化钠溶液在阳极室中通入，氯气在阳极生成，应选择阳离子交换膜，D项错误； 答案选B。 20．(23-24高一下·吉林白山·期中)下列有关电解原理的应用不正确的是 A．电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极 B．工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料 C．电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 D．工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 【答案】C 【详解】A．电镀时是电解池装置，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，待镀金属作阴极被保护，镀层金属作阳极，故A正确； B．电解NaCl溶液时，氢离子放电顺序优先钠离子，氯离子优先氢氧根离子，则电解饱和食盐水生成NaOH、氢气和氯气，可得到烧碱、氯气等重要化工原料，故B正确； C．电解精炼铜时，阳极活泼金属杂质先发生电极反应，而阴极只有铜析出，阳极减少的质量不等于阴极增加的质量，故C错误； D．熔融Al2O3能导电，常用于工业上冶炼金属铝，阳极生成氧气，阴极生成铝，高温条件下，石墨能与氧气反应生成二氧化碳气体，造成阳极电极损耗，应定期更换阳极石墨电极，故D正确； 答案选C。 21．(24-25高一下·吉林通化·期中)为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验，回答下列问题。 Ⅰ.用甲装置进行第一组实验： (1)在保证电极反应不变的情况下，下列材料不能代替左侧Cu电极的是_______(填序号)。 A．石墨         B．镁          C．银        D．铂 (2)实验过程中，SO_____(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有_______。 Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，填写下列空白： (3)电解过程中，X极溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)电解过程中，Y极发生的电极反应为_______和_______。 (5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池，其中K2FeO4在电池中作正极材料，电池总反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，则该电池正极发生的电极反应为：_______。 【答案】 B 从右向左 滤纸上有蓝色沉淀产生(答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可) 增大 4OH--4e-=2H2O+O2↑ Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O 2FeO+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH- 【分析】甲装置中左侧为原电池装置，锌比铜活泼，则锌为负极，锌失电子，生成锌离子；铜为正极，铜离子得电子生成单质铜；电池的内电路中，阴离子向负极移动；外电路电解池中，阴离子向阳极移动；乙为电解池，铁作阳极，铁失电子，与溶液中的氢氧根离子生成高铁酸根离子和水；X作阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子。 【详解】Ⅰ．(1)甲装置中左侧为原电池装置，锌作负极，铜作正极，由于需保证电极反应不变，故正极材料的活泼性不能大于Zn，因此不能用镁代替铜，答案选B； (2)硫酸根离子向负极移动，移动方向为从右向左。M极作阳极，失去电子有铜离子生成，铜离子结合氢氧根离子生成氢氧化铜沉淀。故答案为：从右向左；滤纸上有蓝色沉淀产生； Ⅱ．(3)X极作阴极，得到电子生成氢气和氢氧根离子，故X极溶液的逐渐增大。故答案为：增大； (4)由题意可知，铁作阳极，铁失去电子生成。电极反应为4OH−−4e−===2H2O+O2↑和Fe−6e−+8OH−===+4H2O，故答案为：4OH−−4e−===2H2O+O2↑；Fe−6e−+8OH−===+4H2O； (5)碱性电池中锌作负极，失去电子，在正极得到电子转化为氧化铁，电极反应为：2+6e−+5H2O===Fe2O3+10OH−，故答案为：2+6e−+5H2O===Fe2O3+10OH−。 22．(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1和3，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。 (1)从3min到9min，______。 (2)平衡时的转化率为______。(提示：转化率) (3)平衡时混合气体中的体积分数是______。 (4)一定温度下，第9分钟时v逆______第3分钟时v正。(填“大于”、“小于”或“等于”) (5)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，移向______(“电极1”或“电极2”)负极的电极反应式为______。 【答案】(1) (2)75% (3)30% (4)小于 (5) 电极1 【详解】（1）根据图示，从3min到9min，甲醇的浓度增大0.25mol/L，则氢气的浓度降低0.75mol/L，。 （2）平衡时的转化率为； （3） 平衡时混合气体中的体积分数是； （4）一定温度下，第9分钟时反应达到平衡状态，第9分钟时v逆= v正；随反应进行，反应物浓度降低，第3分钟时v正>第9分钟时v逆，则第9分钟时v逆小于第3分钟时v正。 （5）根据图示，电极1氨气失电子生成氮气，电极1发生氧化反应，电极1是负极、电极2是正极，该燃料电池工作时，移向电极1，负极氨气失电子生成氮气和水，负极的电极反应式为。 23．(24-25高一下·辽宁大连·期中)Ⅰ.在2 L密闭容器中，800℃时，反应体系中，随时间的变化如下表所示，各物质的浓度一时间曲线如图1所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5      0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 回答下列问题： (1)0~2 s内用表示的化学反应速率_________。 (2)图1中能表示变化的曲线是_________。 (3)图1中A点处_________B点处(填“>”“<”或“=”)。 (4)若要加快该反应速率，可采取的措施是_________(任写两点)。 (5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是_________(填字母)。 A．     B． C．混合气体总物质的量不再变化     D．混合气体的密度不再变化 E.混合气体平均摩尔质量保持不变     F.容器内气体的颜色不再变化 Ⅱ.利用和熔融可设计成原电池装置，其原理如图2所示。 (6)该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则负极的电极反应式为_________。若电路中有1 mol电子转移，则理论上石墨Ⅱ处需消耗标准状况下的体积为_________L。 【答案】(1) (2)b (3)＞ (4)升温、加压(使用合适的催化剂、增大反应物浓度等) (5)CEF (6) 5.6 【详解】（1）0~2 s内用表示的化学反应速率； （2）反应开始时，，则c曲线表示浓度随时间的变化，的平衡浓度为0.0065 mol/L，则图中能表示变化的是曲线b； （3）图中A点处未达到平衡状态，反应物继续转化为生成物，B点达到平衡状态，A点处υ(正)>B点处υ(逆)； （4）增大反应物浓度、升高温度、增大压强、加入合适的催化剂，都可增大反应速率； （5）A．，不能判断浓度是否还会变化，不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不选； B．，速率之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡状态，B不选； C．该反应是气体物质的量改变的反应，混合气体总物质的量不再变化，达到了平衡状态，C选； D．在恒温恒容条件下，所有物质都是气体，气体的质量不变，则反应混合物的密度始终不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，D不选； E．反应前后气体的分子数不等，平衡前混合气体的平均相对分子质量在不断发生改变，当混合气体平均摩尔质量保持不变时，反应达平衡状态，E选； F．反应混合物中只有是有色气体，容器内气体的颜色不再变化，的浓度不变，反应达到了平衡状态，F选； 答案为CEF； （6）根据图示可知：石墨电极Ⅰ为负极；石墨电极Ⅱ正极。失去电子被氧化产生，故负极（石墨Ⅰ）的电极反应式为：；得到电子，与反应产生，故正极（石墨Ⅱ）电极反应式为：。根据正极的电极反应式可知：每转移4 mol电子，消耗。若电路中有1 mol电子转移，则理论上石墨Ⅱ处消耗，则需消耗在标准状况下的体积。 24．(24-25高一下·吉林吉林·期中)绿水青山就是金山银山，减少氮氧化物、一氧化碳的排放是环境保护的重要内容。汽车尾气是氮氧化物、一氧化碳的来源之一。 (1)活性炭可对汽车尾气进行处理，涉及原理：。在密闭容器中加入C和NO进行该反应，下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A． B．混合气体中与的物质的量之比保持不变 C．恒温恒容条件下，混合气体的压强保持不变 D．恒温恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变 (2)安装催化转化器对汽车尾气进行处理，可以有效减少氮氧化物的排放，减少环境污染。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应：，若在容积为10L的密闭容器中进行该反应，起始时充入，不同温度下，反应体系总压强随时间的变化情况如图中曲线所示。 ①a、b对应的温度较高的是_______(填“a”或“b”)。 ②b条件下，内，平均反应速率_______。此温度下，达到平衡时的平衡常数_______。 ③a对应的条件下，反应从开始至平衡时，NO的转化率为_______。 (3)还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。 ①通入的一极是原电池的_______(填“正”或“负”)极。 ②电池工作过程中，通过质子膜向_______(填“左”或“右”)移动。 ③通入的一极上的电极反应式为_______。 ④当转移2mol电子时，理论上生成甲醇的质量为_______g。 【答案】(1)AD (2) a 0.0015 33.75 54% (3) 负 左 CO+4e-+4H+=CH3OH 16 【详解】（1）A．，正逆反应速率比等于系数比，反应达到平衡状态，A符合题意； B．N2与CO2都是生成物，N2与CO2的物质的量之比始终为1：1，混合气体中N2与CO2的物质的量之比保持不变，反应不一定平衡，B不符合题意； C．反应前后气体系数和相等，压强是恒量，恒温、恒容条件下，混合气体的压强保持不变，反应不一定平衡，C不符合题意； D．反应前后气体物质的量不变，气体质量增大，平均摩尔质量是变量，恒温、恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变，反应达到平衡状态，D符合题意； 故选AD； （2）①反应开始前，a的压强大，所以实验a、b对应的温度较高的是a； ②实验b从开始至平衡，压强由180kPa降低至150kPa，则平衡时气体总物质的量为，设转化的CO的物质的量为2xmol，可列出三段式：，0.4-2x+0.5-2x+2x+x=0.75，解得x=0.15，b条件下，内，平均反应速率；此温度下，达到平衡时的平衡常数； ③实验b从开始至平衡，压强由180kPa降低至150kPa，则平衡时气体总物质的量为，设转化的CO的物质的量为2xmol，可列出三段式：，0.4-2x+0.5-2x+2x+x=0.765，解得x=0.135，故反应从开始至平衡时，NO的转化率为：； （3）该装置为原电池，总反应中H元素化合价升高，通入H2的一极为负极，通入CO的一极为正极。 ①根据分析，通入H2的一极为负极； ②原电池中溶液中的阳离子移向正极，故H+向左移动； ③通入CO的一极为正极，电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH； ④由正极反应式可知，转移2mol电子时，理论上生成0.5mol甲醇，质量为=16g。 25．(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中)人类的一切活动都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题： (1)超级镜子发电站可通过镜子反光的原理，将太阳光聚焦在塔顶的吸热屏上存储起来用以发电，目前已成为我国新型能源发电方式中实力最强的发电站，超级镜子发电站能将___________最终转变为电能。 (2)中氢含量高且易液化，是一种优良的小分子储氢载体，可通过氨热分解法制氢气，如图是氨热分解法制氢气的能量变化示意图。 一定温度下，利用催化剂将分解为和，若生成标准状况下33.6L，需要___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ热量。 (3)将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称作燃料电池。肼(，N呈-2价)—过氧化氢()碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示，已知电池总反应式为。 ①惰性电极A是电池的___________(填“正”或“负”)极，物质X是___________(填“”或“”)。 ②电池工作时，流向___________(填“电极A”或“电极B”)。 ③电池工作过程中，若A极区产生14g，则转移的电子数目为___________(用阿伏加德罗常数的值表示)。 【答案】(1)太阳能 (2) 吸收 46.5 (3) 负 电极A 【详解】（1）超级镜子发电站可通过镜子反光的原理，将太阳光聚焦在塔顶的吸热屏上存储起来用以发电，因此超级镜子发电站能将太阳能最终转变为电能。 （2）由图可知，2molNH3完全分解为1molN2和3molH2需要吸收热量93kJ，若生成标准状况下33.6 L H2，即H2的物质的量为1.5mol，则需要吸收热量为46.5kJ。 （3）①电子从A极流出，故A为负极，发生氧化反应，加入的X应是N2H4； ②电池工作时，阴离子向负极迁移，故OH-移向电极A； ③电池总反应式为 ，N元素从-2价变为0价，即生成1molN2转移4mol电子，14g氮气为0.5mol，转移电子数为2NA。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $