题型03 原电池的工作原理及相关判断（期末真题汇编，黑吉辽蒙专用）高一化学下学期

**基本信息** 聚焦原电池原理及应用，精选黑吉辽蒙多校高一下期末试题，融合碳中和、烟气脱硫等科技环保情境，覆盖基础判断与综合应用，适配学段核心素养要求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|26题|原电池工作原理、离子迁移（如K⁺定向移动）、金属活动性比较（如X、Y、Z金属顺序判断）|结合氢氧燃料电池、微生物脱盐电池等真实装置，考查电极反应与离子移动| |非选择题|8题|电极反应式书写（如甲醇燃料电池负极反应）、反应速率计算（如CO₂与H₂反应速率）|设置“原理分析-工业应用”梯度，如锂空气电池总反应推导与能量转化分析|

题型03 原电池的工作原理及相关判断 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 C D D C A D D D D A C C D 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 答案 B D C C A D C B D D A A B 27．(1)AD (2) Cu 石墨 溶液 (3) 28．(1)锌片 电能 (2)ab (3) H2 11.2L 29．(1) Ⅰ和Ⅲ 乙 (2) 0.0125 AC (3) 1.8 Al 30．(1)< (2) 0.03 75 AC BC (3)负 b 31．(1)放出 40.4 (2) 0.09 mol∙L-1∙min-1 45% 1.26 (3)负极 6.72L 32．(1)C (2)放出 4.5 /() 10% AD (3) 0.56L a 33．(1)1074.4 (2) 0.075mol/(L·min) BD ABD (3)正 34．(1) A 436 (2) 0.375mol/(L·min) ad ac (3) 1212 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型03 原电池的工作原理及相关判断 1．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)下列说法正确的是 A．任何反应，增大压强均可使反应速率加快 B．将海水中钢铁闸门与电源的正极相连，可防止闸门被腐蚀 C．双液原电池通过盐桥连接，KCl盐桥中朝正极定向迁移 D．锌与稀硫酸制备氢气，加入少量的硫酸铜溶液，生成的速率加快，是因为硫酸铜为该反应的催化剂 2．(24-25高一下·吉林长春第五中学·期末)热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸。下列说法不正确的是 A．电极b周围溶液pH变大 B．溶液中H＋由a极区向b极区迁移 C．若生成98 g H2SO4，则理论上转移2 mol电子 D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等 3．(24-25高一下·吉林长春农安县第十中学·期末)氢氧燃料电池的反应原理示意图如图所示(M、N均为惰性电极)，下列说法正确的是 A．M电极上发生氧化反应，得到电子 B．N电极上的电极反应式为 C．该装置工作时，往N电极迁移 D．该装置工作时，外电路中的电子的流动方向为M电极→导线→N电极 4．(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)下列实验装置不能达到实验目的的是 A．验证金属活动性： B．制取金属锰 C．探究浓度对化学反应速率的影响 D．提纯(含少量、) A．A B．B C．C D．D 5．(24-25高一下·吉林长春农安县第十中学·期末)对于反应(该反应为放热反应)，下列说法正确的是 A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 B．理论上该反应不能设计成原电池 C．每生成，此时消耗 D．工业上通常采用电解熔融的CuO来获得单质Cu 6．(24-25高一下·吉林普通高中G8教考联盟·期末)我国科研人员设计了一种如图所示的多功能电池，该电池实现了乙烯—电能的联产和N2O的降解。下列说法正确的是 A．催化电极1表面发生了氧化反应 B．反应过程中，溶液中H+向电极2移动 C．每转移电子的同时会生成11.2L N2 D．负极反应式为 7．(24-25高一下·黑龙江牡丹江名校协作体·期末)为提高我国碳中和的能力，某研究所构建了新型二次电池，该电池以Zn和多孔Pd纳米片为两极材料，分别以KOH和溶液为电解液，工作原理如图所示。双极膜中的解离成和。下列说法正确的是 A．a极电势高于b极 B．当双极膜中离解时，外电路转移2mol电子 C．充电时，正极溶液中浓度升高 D．放电时，总反应为： 8．(24-25高一下·吉林“BEST合作体”·期末)利用如图装置可达到烟气脱硫和获得电能的功能。下列说法正确的是 A．多孔电极的反应式为 B．工作一段时间后，右室电解质溶液的pH增大 C．工作一段时间后，左室需要补充Fe2(SO4)3溶液 D．理论上，相同条件下吸收SO2的体积和产生H2的体积相同 9．(24-25高一下·黑龙江牡丹江名校协作体·期末)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是 A．图中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．图中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现 C．图中，开关由改置于时，合金的腐蚀速率减小 D．图中，采用的保护法为牺牲阳极法，镁块相当于原电池的负极 10．(24-25高一下·辽宁部分高中联合体·期末)X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有放出；向含的溶液中加入Z单质，有Y析出；又知的氧化性强于。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 11．(24-25高一下·黑龙江大庆林甸县智研团队·期末)利用如图装置可达到烟气脱硫和获得电能的功能。下列说法正确的是 A．多孔电极的反应式为 B．工作一段时间后，右室电解质溶液的pH增大 C．理论上，相同条件下吸收的体积和产生的体积相同 D．工作一段时间后，左室需要补充溶液 12．(24-25高一下·黑龙江实验中学·期末)用于驱动潜艇的氨―氧燃料电池示意图如图所示。下列有关说法错误的是   A．电极b发生还原反应 B．电池工作时，OH-向电极a迁移 C．电极a发生的电极反应式为 ：2NH3-6e-=N2+6H+ D．外电路通过2mol电子时，消耗标准状况下O2 11.2L 13．(24-25高一下·内蒙古包头·期末)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 14．(24-25高一下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，向电极a移动 B．放电一段时间，断开开关一段时间后，KOH溶液的浓度增大 C．放电时，电极b的电极反应为 D．以为能源较为环保 15．(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)“仙湖”实验室研发了一种应用前景广泛的“氮氧”燃料电池，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为正极，发生还原反应 B．电极b的电极反应为： C．电极a与电极b应使用活泼性不同的导电材料 D．电极a生成标况下11.2 L 时，理论上会有3 mol 通过导线 16．(24-25高一下·内蒙古乌兰察布集宁一中·期末)甲醇()燃料电池的工作原理如图所示。该电池以甲醇为燃料，稀硫酸为电解质溶液，质子交换膜是只允许通过的高聚物，下列说法错误的是 A．石墨电极1上发生氧化反应 B．石墨电极2为正极 C．负极的电极反应式为 D．甲醇燃料电池是化学能转化为电能的装置 17．(24-25高一下·吉林“BEST合作体”·期末)碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，发生氧化反应 B．电池工作时，通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成，转移电子数为 18．(24-25高一下·黑龙江实验中学·期末)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 19．(24-25高一下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)质量均为的铁片、铜片和的溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是    A．a和b用导线连接时，电子通过电解质溶液转移到铜片上 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为 C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成黄色 D．a和b用导线连接后，当电路中通过电子时，理论上铁片与铜片的质量差为 20．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。 据此，判断四种金属的活动性顺序是 A．A>B>C>D B．C>A>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A 21．(24-25高一下·黑龙江六校联考·期末)微生物脱盐电池既可以处理废水中和铵盐，同时又能实现海水的淡化，原理如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。下列说法正确的是    A．电极a为正极 B．X离子交换膜为阴离子交换膜，Y离子交换膜为阳离子交换膜 C．电极b上每生成2.24L，电路中转移0.6mol电子 D．电池工作一段时间后，电极a和电极b产生的气体的物质的量之比为1∶2 22．(24-25高一下·吉林白山五校·期末)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为，下列有关说法正确的是 A．该电池在常温时就能正常工作 B．放电过程中，向正极移动 C．正极反应式： D．每转移0.4mol电子，理论上生成41.4gPb 23．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)如图是某校化学兴趣小组设计的一套原电池装置，下列有关描述正确的是    A．此装置能将电能转变为化学能 B．石墨电极的反应式：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C．电子由石墨电极经导线流向Cu电极 D．电池的总反应式：2Cu＋O2＋4HCl＝2CuCl2＋2H2O 24．(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是（    ） A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．①Al作正极，2H+＋2e-=H2↑ C．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e-=6OH-＋3H2↑ D．④中Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH- 25．(24-25高一下·辽宁沈阳郊联体·期末)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 26．(24-25高一下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)某科学探究小组为探究电化学原理,设计了如下图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或有关结论错误的是 A．a和b不连接时，铁片上有红色的铜析出，该装置不能形成原电池 B．a和b用导线连接时铜片为负极，发生的反应为：Cu2＋+2e－＝Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成 D．a和b用导线连接时，溶液中的Cu2＋应向铜电极移动 27．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)电化学原理在工业生产，科技发展和日常生活中有着广泛的应用。 (1)下列组合中，能构成原电池的是___________(填字母)。 A．片|溶液|片 B．片｜酒精|片 C．片|浓|片 D．片|溶液|片 (2)利用反应设计一个原电池装置。 ①负极材料是___________，电极反应式为___________。 ②正极材料可以是___________(填一种即可)，电解质溶液是___________。 (3)用石墨棒作电极，在等离子中选出适当离子组成电解质，电解其水溶液，并写出符合条件的一种电解质的化学式： ①当阴极放出，阳极放出时，电解质是___________溶液(写化学式，下同)。 ②当阴极放出，阳极放出时，电解质是___________溶液。 ③通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为时，电解质是___________溶液。 28．(24-25高一下·黑龙江实验中学·期末)分析原电池的工作原理，制作简易电池。 (1)某原电池实验装置如图1所示。 ①该装置中作负极的是_______(填“铜片”或“锌片”)。 ②写出铜片上发生的电极反应：_______。 ③电流表指针偏转，说明该装置实现了化学能向_______的转化。 (2)某锂-空气电池的总反应为，其工作原理示意图如图2。 下列说法正确的是_______(填字母)。 a．锂片作负极    b．发生还原反应 (3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如H2燃料电池，其电极总反应为2H2+O2=2H2O。 ①则负极通入的气体为：_______。 ②若此燃料电池电路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为_______。 29．(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。请回答下列问题： (1)一种新型催化剂能使和发生反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。 实验编号 /℃ 初始浓度/(mol/L) 初始浓度/(mol/L) 催化剂的比表面积/(m2/g) Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 124 Ⅲ 350 a 82 ①表中a=___________。 ②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验___________(填编号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，的物质的量浓度[]随时间()的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。 (2)某种利用硫化氢气体生产硫黄的工艺为。在恒容密闭容器中充入发生反应，时测得气体质量减少了。 ①前内平均反应速率___________。 ②下列曲线表示反应中某物理量随时间的变化，其中错误的是___________(填字母)。 (3)如图是探究不同条件下化学能转变为电能的装置。 ①当电极为、电极为、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为___________；当电路中有电子通过时，负极的质量减少___________。 ②当电极为、电极为、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置的正极材料为___________(填化学式)，外电路中电子的移动方向为___________(填“”或“”)。 30．(24-25高一下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用生产燃料甲醇，反应的化学方程式为：。请回答下列问题。 (1)该反应的能量变化如图所示，观察图像可知，反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量___________(填“>”、“<”或“=”)形成生成物中的化学键释放的总能量。 (2)某温度时，在体积为2L的密闭容器中，充入和发生反应，测得的物质的量随时间变化如下表所示： 时间/min 0 2 5 10 15 1 0.85 0.7 0.25 0.25 ①从反应开始到5min末，用的浓度变化表示该反应的平均速率为___________mol/(L·min)。 ②反应达平衡时，的转化率为___________%。 ③下列反应条件的改变对反应速率的影响叙述正确的是___________(填标号)。 A．升高体系温度能加快反应速率 B．充入稀有气体增大压强能加快反应速率 C．将从体系中分离能减慢反应速率 D．使用催化剂对反应速率无影响 ④恒温恒容时，能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(填标号)。 A．的消耗速率与的生成速率之比为 B．的浓度均不再变化 C．容器中压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 (3)如图所示，将甲醇设计成燃料电池，某甲醇燃料电池工作原理如图所示： ①甲醇通入的是燃料电池的___________极(填“正”或“负”)。 ②电解质溶液中向___________极移动(填“a”或“b”)。 ③b极的电极反应式为___________。 31．(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)碳及其化合物种类繁多，用途广泛，根据要求，回答下列问题： (1)碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示： 试判断：16g全部转化为需_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ。 (2)用二氧化碳和丙烷()为原料可制备丙烯().一定温度下向2L恒容密闭容器中通入4mol和3mol，发生反应：，测得的物质的量随时间的变化如表所示。 t/min 0 5 10 15 20 3 2.1 1.5 1.2 1.2 ①0~5min内的平均生成速率为_______。 ②达平衡时CO2的转化率为_______。 ③平衡时与初始时容器内压强的比值为_______(保留两位小数)。 (3)甲烷(CH4)-空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图： ①图中左侧电极为电源_______极，该电极的电极反应式为_______。 ②当电池消耗甲烷2.4g时，消耗的O2的体积为_______L(标准状况下)。 32．(24-25高一下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)下表中的数据是破坏气态物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题： 物质 键能/ 243 193 151 432 366 298 436 (1)下列氢化物中最不稳定的是___________(填选项)。 A．    B．     C． (2)在恒温恒容密闭容器中充入各的和，发生反应，后生成了。请回答： ①该反应此时___________(填“吸收”或“放出”)的热量为___________； ②这段时间内的平均反应速率___________； ③此时的转化率是___________； ④下列叙述不能判断此反应达到平衡状态的是___________。 A．容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变 B．容器内混合气体的颜色不再改变 C．的消耗速率与的消耗速率之比为 D．与物质的量相等 (3)若将上述操作所用的通入到下图所示的装置中，则可形成氢氧燃料电池。 如果该氢氧燃料电池每转移电子，消耗标准状况下氧气的体积是___________。而在此电池工作过程中，溶液中的向___________电极定向移动(填“a”或“b”)。 33．(24-25高一下·黑龙江实验中学·期末)2023年杭州亚运会主火炬使用了零碳甲醇燃料，其制备共消耗了16万吨CO2。该甲醇的制备反应及副反应如下： ⅰ．（放热反应） ⅱ．（吸热反应） (1)键能是指断裂1mol化学键生成气态原子吸收的热量，几种化学键的键能如表所示。 化学键 H-O C=O(CO2) H-H 键能/ 462.8 803.0 436.0 x 若CO2与足量H2发生反应转化为1molCO和水蒸气时吸收热量为42kJ，则______。 (2)在某温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2，发生反应ⅰ，其中CO2(g)、CH3OH(g）和H2O(g）的物质的量（n）随时间的变化如下图所示： ①从反应开始至反应平衡时，用H2O(g）表示的化学反应速率v(H2O)＝______。 ②下列措施一定可以提高甲醇生成速率的是______。 A．降低反应温度        B．缩小容器的容积 C．将产生的水蒸气及时移走    D．使用合适的催化剂 ③下列选项能作为判断该反应达到平衡状态的依据的是______。 A．容器中CO2的体积分数不变 B．容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 E．单位时间内，断裂3molH-H键，同时生成2molH-O键 (3)以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。 A极为电池______极，B极的电极反应式为____________。 34．(24-25高一下·辽宁大连·期末)是一种重要的化工产品，工业上合成的反应方程式为。 (1)已知1mol和3mol完全反应放出能量为92kJ，断开1mol键吸收的能量为946kJ，形成1mol键放出的能量为391kJ。 ①如图，能够反映该反应能量变化的图像是_______（填“A”或“B”）。 ②断开1mol键需要吸收的能量为______kJ。 (2)恒温条件下，将2mol和2mol通入2L恒容容器中发生反应。 ①反应2min达到化学平衡状态，测得气体的平均摩尔质量为20g/mol，2min内，用的浓度变化表示的反应速率为______。 ②下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是______（填标号）。 a．容器内气体的密度不变    b． c．的含量保持不变    d．断裂3mol键的同时，生成6mol键 ③下列煤的综合利用过程可能作为合成氨的原料气的来源的是_______（填标号）。 a：煤的干馏        b．煤的直接液化        c．煤的气化 (3)如图，某燃料电池以为燃料、KOH溶液为电解液，产物最终为和（A和B为多孔碳棒）。 ①该燃料电池负极的电极方程式为________。 ②用该燃料电池为铅酸蓄电池充电，已知，当消耗1mol时，理论上消耗的质量为_______g。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型03 原电池的工作原理及相关判断 1．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)下列说法正确的是 A．任何反应，增大压强均可使反应速率加快 B．将海水中钢铁闸门与电源的正极相连，可防止闸门被腐蚀 C．双液原电池通过盐桥连接，KCl盐桥中朝正极定向迁移 D．锌与稀硫酸制备氢气，加入少量的硫酸铜溶液，生成的速率加快，是因为硫酸铜为该反应的催化剂 【答案】C 【详解】A．增大压强仅对有气体参与的反应有效，若反应无气体则速率不变，A错误； B．连接正极会使钢铁闸门成为阳极，加速腐蚀，应连接负极，B错误； C．双液原电池中盐桥的阳离子（K+）向正极迁移以维持电荷平衡，C正确； D．硫酸铜与锌反应生成铜，形成原电池加快反应，而非催化作用，D错误； 故选C。 2．(24-25高一下·吉林长春第五中学·期末)热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸。下列说法不正确的是 A．电极b周围溶液pH变大 B．溶液中H＋由a极区向b极区迁移 C．若生成98 g H2SO4，则理论上转移2 mol电子 D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等 【答案】D 【详解】A．电极b是正极，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，H+浓度减小，pH变大，A正确； B．原电池内部，阳离子向正极移动，故溶液中H＋由a极区向b极区迁移，B正确； C．负极：SO2~H2SO4~2e-，若生成98 g H2SO4(1mol)，则理论上转移2 mol电子，C正确； D．a极反应：2H2O+SO2-2e-=+4H+，b极反应：O2+4e-+4H+=2H2O，根据得失电子守恒可知一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量之比=2:1，D错误； 故选D。 3．(24-25高一下·吉林长春农安县第十中学·期末)氢氧燃料电池的反应原理示意图如图所示(M、N均为惰性电极)，下列说法正确的是 A．M电极上发生氧化反应，得到电子 B．N电极上的电极反应式为 C．该装置工作时，往N电极迁移 D．该装置工作时，外电路中的电子的流动方向为M电极→导线→N电极 【答案】D 【详解】A．H2在M电极上发生失电子的氧化反应生成H2O，故A错误； B．O2在N电极上发生得电子的还原反应生成OH-。电极反应式为，故B错误； C．该装置工作时，M电极为负极、N电极为正极，阴离子移向负极，即往M电极迁移，故C错误； D．该装置工作时，M电极为负极、N电极为正极，电子由负极经外电路流向正极，即电子的流动方向为：M电极→导线→N电极，故D正确； 故选D。 4．(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)下列实验装置不能达到实验目的的是 A．验证金属活动性： B．制取金属锰 C．探究浓度对化学反应速率的影响 D．提纯(含少量、) A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．装置虽然没有构成闭合回路，但观察到与稀硫酸反应产生气泡，而无明显现象，故证明了金属活动性：，A不符合题意； B．可发生铝热反应生成锰，B不符合题意； C．与反应无明显现象，不能探究浓度对反应速率的影响，C符合题意； D．气体极易溶于水，盛有稀硫酸的洗气瓶能除去气体，再经过盛有浓硫酸的洗气瓶可以干燥得到洁净的，D不符合题意； 故选C。 5．(24-25高一下·吉林长春农安县第十中学·期末)对于反应(该反应为放热反应)，下列说法正确的是 A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 B．理论上该反应不能设计成原电池 C．每生成，此时消耗 D．工业上通常采用电解熔融的CuO来获得单质Cu 【答案】A 【详解】A．因为该反应是放热反应，根据化学反应中能量变化与键能的关系，放热反应中反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A正确； B．该反应是自发氧化还原反应，可设计为原电池（如Zn作负极，Cu作正极，CuSO₄为电解质），B错误； C．该反应是离子反应，硫酸根离子不参与反应，不会被消耗，C错误； D．工业上通常采用热还原法来获得单质Cu，如用CO还原CuO等，而不是电解熔融的CuO，D错误； 故答案选A。 6．(24-25高一下·吉林普通高中G8教考联盟·期末)我国科研人员设计了一种如图所示的多功能电池，该电池实现了乙烯—电能的联产和N2O的降解。下列说法正确的是 A．催化电极1表面发生了氧化反应 B．反应过程中，溶液中H+向电极2移动 C．每转移电子的同时会生成11.2L N2 D．负极反应式为 【答案】D 【详解】A．催化电极1为正极，一氧化二氮发生还原反应生成氮气，电极反应式为，A项错误； B．原电池中阳离子向着正极移动，即溶液中H+向电极1移动，B项错误； C．未指明气体是否处于标准状况，无法计算，C项错误； D．催化电极2发生失电子的氧化反应，作负极，电极反应式：，D项正确； 答案选D。 7．(24-25高一下·黑龙江牡丹江名校协作体·期末)为提高我国碳中和的能力，某研究所构建了新型二次电池，该电池以Zn和多孔Pd纳米片为两极材料，分别以KOH和溶液为电解液，工作原理如图所示。双极膜中的解离成和。下列说法正确的是 A．a极电势高于b极 B．当双极膜中离解时，外电路转移2mol电子 C．充电时，正极溶液中浓度升高 D．放电时，总反应为： 【答案】D 【详解】A．由图示信息可知，放电时b极为正极，a极为负极，b极电势高于a极，A错误； B．当双极膜中离解1molH2O时，外电路转移1mol电子，B错误； C．充电时，正极发生反应，正极溶液中浓度降低，C错误； D．根据分析，放电时，总反应为：，D正确； 故选D。 8．(24-25高一下·吉林“BEST合作体”·期末)利用如图装置可达到烟气脱硫和获得电能的功能。下列说法正确的是 A．多孔电极的反应式为 B．工作一段时间后，右室电解质溶液的pH增大 C．工作一段时间后，左室需要补充Fe2(SO4)3溶液 D．理论上，相同条件下吸收SO2的体积和产生H2的体积相同 【答案】D 【详解】A．由分析可知，多孔电极上发生的反应为，A错误； B．负极室产生的经质子交换膜移向正极室，根据电荷守恒可知，每消耗，则有从左室经质子交换膜进入右室，故右室中溶液的浓度基本保持不变，B错误； C．氧化生成，又在电极上放电生成，所以不需要补充溶液，C错误； D．当电路转移时，正极生成，由负极的反应可以得到关系式为，故吸收的体积和产生的体积相同，D正确； 故答案选D。 9．(24-25高一下·黑龙江牡丹江名校协作体·期末)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是 A．图中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．图中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现 C．图中，开关由改置于时，合金的腐蚀速率减小 D．图中，采用的保护法为牺牲阳极法，镁块相当于原电池的负极 【答案】D 【详解】A．插入海水中的铁棒，越靠近底端，海水中氧气的浓度越小，越不易腐蚀，A错误； B．由图可知，铁和铜在酸化的氯化钠溶液中构成原电池，金属铁是负极，失电子发生氧化反应生成亚铁离子，亚铁离子与滴入的铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，B错误； C．由图可知，开关由N改置于M时，铜锌合金为负极，则合金的腐蚀速率加快，C错误； D．由图可知，保护钢铁管道的方法为牺牲阳极的阴极保护法，镁更活泼，镁块相当于原电池的负极，D正确； 故选D。 10．(24-25高一下·辽宁部分高中联合体·期末)X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有放出；向含的溶液中加入Z单质，有Y析出；又知的氧化性强于。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据原电池反应，X为负极，Z为正极，故，Z能置换中的Y，故，氧化性强于，故，综上顺序为，A正确；故答案选A。 11．(24-25高一下·黑龙江大庆林甸县智研团队·期末)利用如图装置可达到烟气脱硫和获得电能的功能。下列说法正确的是 A．多孔电极的反应式为 B．工作一段时间后，右室电解质溶液的pH增大 C．理论上，相同条件下吸收的体积和产生的体积相同 D．工作一段时间后，左室需要补充溶液 【答案】C 【详解】A．由分析可知，多孔电极上发生的反应为，A错误； B．负极室产生的经质子交换膜移向正极室，根据电荷守恒可知，每消耗，则有从左室经质子交换膜进入右室，故右室中溶液的浓度基本保持不变，B错误； C．当电路转移时，正极生成，由负极的反应可以得到关系式为，故吸收的体积和产生的体积相同，C正确； D．氧化生成，又在电极上放电生成，所以不需要补充溶液，D错误； 故选C。 12．(24-25高一下·黑龙江实验中学·期末)用于驱动潜艇的氨―氧燃料电池示意图如图所示。下列有关说法错误的是   A．电极b发生还原反应 B．电池工作时，OH-向电极a迁移 C．电极a发生的电极反应式为 ：2NH3-6e-=N2+6H+ D．外电路通过2mol电子时，消耗标准状况下O2 11.2L 【答案】C 【详解】A．电极b为正极，O2得电子发生还原反应，A正确； B．电池工作时，阴离子向负极移动，电极a为负极，则OH-向电极a迁移，B正确； C．电极a为负极，NH3失电子转化为N2和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出发生的电极反应式为 ：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，C错误； D．在正极b，O2得电子生成OH-，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，外电路通过2mol电子时，消耗标准状况下O2的体积为= 11.2L，D正确； 故选C。 13．(24-25高一下·内蒙古包头·期末)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 【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。 14．(24-25高一下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，向电极a移动 B．放电一段时间，断开开关一段时间后，KOH溶液的浓度增大 C．放电时，电极b的电极反应为 D．以为能源较为环保 【答案】B 【详解】A．由分析可知，电极a为原电池的负极，电极b为正极，则阴离子氢氧根离子向负极电极a移动，故A正确； B．由分析可知，电池总反应为H2+2NiOOH=2Ni(OH)2，则放电一段时间后，氢氧化钾溶液的浓度基本不变，故B错误； C．由分析可知，放电时，电极b为正极，水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍，电极反应式为，故C正确； D．由分析可知，放电时，电极a为原电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，所以氢气为能源较为环保，不会对环境造成污染，故D正确； 答案选B。 15．(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)“仙湖”实验室研发了一种应用前景广泛的“氮氧”燃料电池，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为正极，发生还原反应 B．电极b的电极反应为： C．电极a与电极b应使用活泼性不同的导电材料 D．电极a生成标况下11.2 L 时，理论上会有3 mol 通过导线 【答案】D 【详解】A．由分析可知电极a为负极，发生氧化反应，A错误； B．酸性条件下，氧气发生还原反应生成水，，B错误； C．电极a与电极b可以均使用惰性电极，不一应使用活泼性不同的导电材料，C错误； D．电极a反应为，生成标况下11.2 L 为0.5mol，理论上会有3 mol 通过导线，D正确； 故选D。 16．(24-25高一下·内蒙古乌兰察布集宁一中·期末)甲醇()燃料电池的工作原理如图所示。该电池以甲醇为燃料，稀硫酸为电解质溶液，质子交换膜是只允许通过的高聚物，下列说法错误的是 A．石墨电极1上发生氧化反应 B．石墨电极2为正极 C．负极的电极反应式为 D．甲醇燃料电池是化学能转化为电能的装置 【答案】C 【详解】A．石墨1上被氧化为，为原电池负极，发生氧化反应，A正确； B．石墨电极2为被还原为，为正极，B正确； C．稀硫酸为电解质溶液，负极的电极反应式为，C错误； D．甲醇燃料电池为原电池，化学能转化为电能，D正确； 故选C。 17．(24-25高一下·吉林“BEST合作体”·期末)碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，发生氧化反应 B．电池工作时，通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成，转移电子数为 【答案】C 【详解】A．电池工作时，为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误； B．电池工作时，通过隔膜向负极移动，故B错误； C．环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确； D．由电极反应式可知，反应中每生成，转移电子数为，故D错误； 故选C。 18．(24-25高一下·黑龙江实验中学·期末)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。 19．(24-25高一下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)质量均为的铁片、铜片和的溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是    A．a和b用导线连接时，电子通过电解质溶液转移到铜片上 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为 C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成黄色 D．a和b用导线连接后，当电路中通过电子时，理论上铁片与铜片的质量差为 【答案】D 【详解】A．a和b用导线连接时为原电池，电子由负极Fe经过导线流向正极Cu，不能进入溶液中，A错误； B．a和b用导线连接时为原电池，Cu作正极，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，B错误； C．a和b用导线连接时为原电池，Fe作负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，a和b不用导线连接时，Fe与CuSO4反应为Cu2++Fe=Cu + Fe2+，溶液均从蓝色变成浅绿色，C错误； D．a和b用导线连接时为原电池，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，当电路中有0.2NA个电子通过时，溶解Fe为0.1mol，生成Cu为0.1mol，即溶解5.6gFe，生成6.4gCu，理论上铁片与铜片的质量差为5.6g+6.4g =12g，D正确； 故选D。 20．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。 据此，判断四种金属的活动性顺序是 A．A>B>C>D B．C>A>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A 【答案】C 【详解】①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，A极为负极，所以活泼性A>B；②在原电池中，电子从负极流经外电路流向正极，C、D用导线相连后同时浸入稀硫酸中，电流由由D→导线→C，则电子由C→导线→D；则活泼性C>D；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，所以活泼性A>C；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，说明D极是负极，所以活泼性D>B；综上所述可知四种金属活泼性由强到弱顺序是: A>C>D>B，故选C。 21．(24-25高一下·黑龙江六校联考·期末)微生物脱盐电池既可以处理废水中和铵盐，同时又能实现海水的淡化，原理如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。下列说法正确的是    A．电极a为正极 B．X离子交换膜为阴离子交换膜，Y离子交换膜为阳离子交换膜 C．电极b上每生成2.24L，电路中转移0.6mol电子 D．电池工作一段时间后，电极a和电极b产生的气体的物质的量之比为1∶2 【答案】B 【详解】A．NO→N2，N元素化合价降低，则电极b为正极，电极a为负极，A错误； B．a为负极，b为正极，溶液中Cl-通过X离子交换膜移向负极，则X离子交换膜为阴离子交换膜，Na+通过Y离子交换膜移向正极，则Y离子交换膜为阳离子交换膜，B正确； C．未指出气体所处的状况(包括压强、温度)，无法计算N2的物质的量，因而无法计算转移电子的物质的量，C错误； D．根据电极反应式，转移相同的24mol电子，电极a生成6molCO2，电极b生成4molN2，则电极a和电极b产生的气体的物质的量之比为3:2，D错误； 故选B。 22．(24-25高一下·吉林白山五校·期末)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为，下列有关说法正确的是 A．该电池在常温时就能正常工作 B．放电过程中，向正极移动 C．正极反应式： D．每转移0.4mol电子，理论上生成41.4gPb 【答案】D 【详解】A．热激活电池的电解质为无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能，在常温不能正常工作，A错误； B．放电过程中，根据原电池“同性相吸”，则向负极Ca电极移动，B错误； C．原电池总反应可知Ca为原电池的负极，C错误； D．根据得失电子守恒规律，每转移2mol电子生成1mol Pb，则每转移0.4mol电子，理论上生成Pb为，D正确。 综上所述，答案为D。 23．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)如图是某校化学兴趣小组设计的一套原电池装置，下列有关描述正确的是    A．此装置能将电能转变为化学能 B．石墨电极的反应式：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C．电子由石墨电极经导线流向Cu电极 D．电池的总反应式：2Cu＋O2＋4HCl＝2CuCl2＋2H2O 【答案】D 【详解】A．该装置为原电池装置，原电池装置能将化学能转变为电能，A项错误； B．装置中铜失电子被氧化，所以铜做负极，石墨做正极，酸性条件下不能生成氢氧根，电极反应为O2+4H++4e－＝2H2O，B项错误； C．由图可知，Cu电极为负极，石墨电极为正极，电子从负极沿导线流向正极，即由Cu电极经导线流向石墨电极，C项错误； D．自发进行的氧化还原反应是铜在酸溶液中被氧气氧化生成氯化铜溶液，反应的化学方程式为：2Cu＋O2＋4HCl＝2CuCl2＋2H2O，D项正确； 答案选D。 24．(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是（    ） A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．①Al作正极，2H+＋2e-=H2↑ C．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e-=6OH-＋3H2↑ D．④中Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH- 【答案】A 【详解】A．②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间，失电子的是金属铝，为负极，③中金属铁在常温下遇浓硝酸钝化，不能形成原电池，故A错误； B．Mg比Al活泼，①Al作正极，正极上得到电子发生还原反应，2H+＋2e-=H2↑，故B正确； C．②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间，失电子的是金属铝，为负极，镁作正极，发生还原反应，电极反应式为6H2O＋6e-=6OH-＋3H2↑，故C正确； D．铁、铜、氯化钠构成的原电池中，金属铁为负极，金属铜为正极，铁发生的是吸氧腐蚀，正极上是氧气得电子的过程，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-，故D正确； 答案选A。 25．(24-25高一下·辽宁沈阳郊联体·期末)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 【答案】A 【详解】A．根据图象，负极上C6H12O6失电子，正极上O2得电子和H+反应生成水，负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，因此CO2在负极产生，故A错误； B．葡萄糖在微生物的作用下将化学能转化为电能，形成原电池，有电流产生，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确； C．通过原电池的电极反应可知，负极区产生了H+，根据原电池中阳离子向正极移动，可知质子(H+)通过交换膜从负极区移向正极区，故C正确； D．该反应属于燃料电池，燃料电池的电池反应式和燃烧反应式相同，则电池反应式为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O，故D正确； 故选A。 26．(24-25高一下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)某科学探究小组为探究电化学原理,设计了如下图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或有关结论错误的是 A．a和b不连接时，铁片上有红色的铜析出，该装置不能形成原电池 B．a和b用导线连接时铜片为负极，发生的反应为：Cu2＋+2e－＝Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成 D．a和b用导线连接时，溶液中的Cu2＋应向铜电极移动 【答案】B 【详解】A、a和b不连接时，没有形成闭合回路，没有构成原电池，铁把铜置换出来，故说法正确； B、导线连接后，构成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋，故说法错误； C、根据选项A、B分析，故说法正确； D、构成原电池，阳离子向正极移动，铜作正极，故说法正确。 答案选B。 27．(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)电化学原理在工业生产，科技发展和日常生活中有着广泛的应用。 (1)下列组合中，能构成原电池的是___________(填字母)。 A．片|溶液|片 B．片｜酒精|片 C．片|浓|片 D．片|溶液|片 (2)利用反应设计一个原电池装置。 ①负极材料是___________，电极反应式为___________。 ②正极材料可以是___________(填一种即可)，电解质溶液是___________。 (3)用石墨棒作电极，在等离子中选出适当离子组成电解质，电解其水溶液，并写出符合条件的一种电解质的化学式： ①当阴极放出，阳极放出时，电解质是___________溶液(写化学式，下同)。 ②当阴极放出，阳极放出时，电解质是___________溶液。 ③通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为时，电解质是___________溶液。 【答案】(1)AD (2) Cu 石墨 溶液 (3) 【详解】（1）A．相关反应，有电解质溶液，有两个不同的电极，A能构成原电池； B．酒精不是电解质，B不能构成原电池； C．Fe与浓硫酸在常温下发生钝化反应，Cu与浓硫酸常温不反应，C不能构成原电池； D．发生反应，有电解质溶液，有两个不同的电极，D能构成原电池。 故答案为：A D。 （2）根据反应可判断Cu单质失电子生成，在负极反应；得电子生成，在正极反应。 ①负极材料为Cu，极反应是：。 ②由于不能做电极故选择能导电的石墨作电极，电解质可以选择在正极做反应的溶液。 故答案为：①Cu         ②石墨      溶液。 （3）①当阴极放出，阳极放出时，根据电解池中阴阳极的放电顺序，阴极电解水选作电解质的阳离子；阳极电解水选作电解质的阴离子；综上电解质为。 ②当阴极放出，阳极放出时，根据电解池中阴阳极的放电顺序，阴极电解水选作电解质的阳离子；阳极电解生成选作电解质的阴离子；综上电解质为。 ③通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为时，即每转移4mol电子，阴极析出2mol金属单质，即1mol金属单质会转移2mol电子，阳离子为；阳极放出气体1mol，转移4mol电子，产生气体为，阳极电解水选作电解质的阴离子；综上电解质为。 故答案为：        。 28．(24-25高一下·黑龙江实验中学·期末)分析原电池的工作原理，制作简易电池。 (1)某原电池实验装置如图1所示。 ①该装置中作负极的是_______(填“铜片”或“锌片”)。 ②写出铜片上发生的电极反应：_______。 ③电流表指针偏转，说明该装置实现了化学能向_______的转化。 (2)某锂-空气电池的总反应为，其工作原理示意图如图2。 下列说法正确的是_______(填字母)。 a．锂片作负极    b．发生还原反应 (3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如H2燃料电池，其电极总反应为2H2+O2=2H2O。 ①则负极通入的气体为：_______。 ②若此燃料电池电路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为_______。 【答案】(1)锌片 电能 (2)ab (3) H2 11.2L 【详解】（1）①锌比铜活泼，用稀硫酸作电解质溶液时，该装置中作负极的是锌片； ②该装置中铜为正极，H+在正极得到电子生成H2，电极方程式为：； ③电流表指针偏转，说明有电流产生，该装置实现了化学能向电能的转化。 （2）a．该装置为燃料电池，电子流入的为正极，电子流出的为负极，Li电极失去电子作为负极，发生氧化反应，a正确； b．氧气在正极得到电子，发生还原反应，b正确； 故选ab。 （3）①由总反应2H2+O2=2H2O可知，H2在负极失去电子生成H2O，负极通入的气体为H2； ②O2在正极得到电子生成H2O，O元素由0价下降到-2价，若此燃料电池电路中转移2mol电子，消耗0.5mol O2，在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。 29．(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。请回答下列问题： (1)一种新型催化剂能使和发生反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。 实验编号 /℃ 初始浓度/(mol/L) 初始浓度/(mol/L) 催化剂的比表面积/(m2/g) Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 124 Ⅲ 350 a 82 ①表中a=___________。 ②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验___________(填编号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，的物质的量浓度[]随时间()的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。 (2)某种利用硫化氢气体生产硫黄的工艺为。在恒容密闭容器中充入发生反应，时测得气体质量减少了。 ①前内平均反应速率___________。 ②下列曲线表示反应中某物理量随时间的变化，其中错误的是___________(填字母)。 (3)如图是探究不同条件下化学能转变为电能的装置。 ①当电极为、电极为、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为___________；当电路中有电子通过时，负极的质量减少___________。 ②当电极为、电极为、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置的正极材料为___________(填化学式)，外电路中电子的移动方向为___________(填“”或“”)。 【答案】(1) Ⅰ和Ⅲ 乙 (2) 0.0125 AC (3) 1.8 Al 【详解】（1）①该实验为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，则NO初始浓度应保持一致，则a=； ②验证温度对化学反应速率影响时，其他条件应保持相同，实验Ⅰ和实验Ⅲ催化剂表面积相同，而温度不同，可达到实验目的； ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，其他条件相同，催化剂的比表面积不同，催化剂的比表面积越大，反应速率越快，结合图像可知乙表示实验Ⅱ的曲线。 （2）①在2L恒容密闭容器中充入1molH2S发生反应，20min时测得气体质量减少了16g，即生成了16gS，物质的量为0.5mol，则同时生成0.5molH2，所以前20min的平均反应速率v(H2)=； ②A．该反应是气体体积不变的反应，混合气的物质的量不随时间变化，故A错误； B．由于反应后生成了液体硫，所以随反应进行，混合气总质量在减小，平衡后不变，故B正确； C．该平衡的建立是从反应物开始，所以开始时正反应速率最大，然后逐渐减小，最后不变，故C错误； D．从反应物开始发生反应，所以生成物氢气的体积分数逐渐增大，平衡后不变，故D正确； 故选AC。 （3）①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，由于铝能与稀硫酸发生自发的氧化还原反应，故铝为负极，铜为正极，在正极溶液中得氢离子得到电子生成氢气，正极的电极反应式为：； 负极的反应式为，当电路中有0.2mol电子通过时，负极的质量减少为； ②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，由于铝能与氢氧化钠发生自发的氧化还原反应，该装置负极材料为Al；外电路中电子的移动方向为：。 30．(24-25高一下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用生产燃料甲醇，反应的化学方程式为：。请回答下列问题。 (1)该反应的能量变化如图所示，观察图像可知，反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量___________(填“>”、“<”或“=”)形成生成物中的化学键释放的总能量。 (2)某温度时，在体积为2L的密闭容器中，充入和发生反应，测得的物质的量随时间变化如下表所示： 时间/min 0 2 5 10 15 1 0.85 0.7 0.25 0.25 ①从反应开始到5min末，用的浓度变化表示该反应的平均速率为___________mol/(L·min)。 ②反应达平衡时，的转化率为___________%。 ③下列反应条件的改变对反应速率的影响叙述正确的是___________(填标号)。 A．升高体系温度能加快反应速率 B．充入稀有气体增大压强能加快反应速率 C．将从体系中分离能减慢反应速率 D．使用催化剂对反应速率无影响 ④恒温恒容时，能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(填标号)。 A．的消耗速率与的生成速率之比为 B．的浓度均不再变化 C．容器中压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 (3)如图所示，将甲醇设计成燃料电池，某甲醇燃料电池工作原理如图所示： ①甲醇通入的是燃料电池的___________极(填“正”或“负”)。 ②电解质溶液中向___________极移动(填“a”或“b”)。 ③b极的电极反应式为___________。 【答案】(1)< (2) 0.03 75 AC BC (3)负 b 【详解】（1）由图可知该反应为放热反应，则反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量形成生成物中的化学键释放的总能量； （2）①由表可知，从反应开始到末，CO2物质的量减少了1mol-0.7mol=0.3mol，则浓度减小了，则，则v()=v(CO2)=0.03； ②由表可知，达到平衡时CO2物质的量减小了0.75mol，则反应了0.75mol×3=2.25mol，则的转化率为=75%； ③A．升高体系温度，活化分子百分数增加，有效碰撞几率增大，能加快反应速率，A正确； B．充入稀有气体增大压强，参加反应的物质浓度不变，反应速率不变，B错误； C．将从体系中分离，的浓度减小，单位体积内活化分子数减小，能减慢反应速率，C正确； D．催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，D错误； 选AC； ④恒温恒容时发生； A．的消耗速率与的生成速率均是正反应速率，不能说明反应是否平衡，A不符题意； B．、、、的浓度均不再变化，说明正逆反应速率相等，反应已达平衡，B符合题意； C．该反应是气体分子数改变的反应，则容器中压强保持不变说明反应已达平衡，C符合题意； D．该反应中气体的质量、体积自始至终不变，则混合气体的密度自始至终不变，即混合气体的密度保持不变，不能说明反应是否达到平衡，D不符题意； 选BC； （3）①根据分析，甲醇通入的是燃料电池的负极； ②甲醇燃料电池采用的是质子交换膜，电解质溶液中由负极向正极移动，即a极向b极移动； ③根据分析，b极为正极，电极反应式为：。 31．(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)碳及其化合物种类繁多，用途广泛，根据要求，回答下列问题： (1)碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示： 试判断：16g全部转化为需_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ。 (2)用二氧化碳和丙烷()为原料可制备丙烯().一定温度下向2L恒容密闭容器中通入4mol和3mol，发生反应：，测得的物质的量随时间的变化如表所示。 t/min 0 5 10 15 20 3 2.1 1.5 1.2 1.2 ①0~5min内的平均生成速率为_______。 ②达平衡时CO2的转化率为_______。 ③平衡时与初始时容器内压强的比值为_______(保留两位小数)。 (3)甲烷(CH4)-空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图： ①图中左侧电极为电源_______极，该电极的电极反应式为_______。 ②当电池消耗甲烷2.4g时，消耗的O2的体积为_______L(标准状况下)。 【答案】(1)放出 40.4 (2) 0.09 mol∙L-1∙min-1 45% 1.26 (3)负极 6.72L 【详解】（1）由图可知，mol O3(g)转化为1mol O2(g)放出80.8kJ热量，16gO3(g)的物质的量为mol，全部转化为O2(g)需放出热量40.4kJ，故答案为：放出；40.4； （2）①0~5min内C3H8的变化量为0.9mol，则C3H6的变化量为0.9mol，所以=0.09mol·L-1·min-1，故答案为：0.09mol·L-1·min-1； ②由表格列出三段式： 平衡时，CO2的转化率为=45%，故答案为：45%； ③由表格列出三段式： 平衡时，气体的总物质的量为8.8mol，起始时总物质的量为7mol，根据阿伏伽德罗定律，平衡时与初始时容器内压强的比值等于其物质的量之比，故平衡时与初始时容器内压强的比值等于8.8：7=1.26，故答案为：1.26； （3）①氢离子由左向右移动，所以图中左侧电极为电源负极，该电极甲烷失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，故答案为：负极；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+； ②总反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O，当电池消耗甲烷2.4g时，消耗的的体积为，故答案为：6.72。 32．(24-25高一下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)下表中的数据是破坏气态物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题： 物质 键能/ 243 193 151 432 366 298 436 (1)下列氢化物中最不稳定的是___________(填选项)。 A．    B．     C． (2)在恒温恒容密闭容器中充入各的和，发生反应，后生成了。请回答： ①该反应此时___________(填“吸收”或“放出”)的热量为___________； ②这段时间内的平均反应速率___________； ③此时的转化率是___________； ④下列叙述不能判断此反应达到平衡状态的是___________。 A．容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变 B．容器内混合气体的颜色不再改变 C．的消耗速率与的消耗速率之比为 D．与物质的量相等 (3)若将上述操作所用的通入到下图所示的装置中，则可形成氢氧燃料电池。 如果该氢氧燃料电池每转移电子，消耗标准状况下氧气的体积是___________。而在此电池工作过程中，溶液中的向___________电极定向移动(填“a”或“b”)。 【答案】(1)C (2)放出 4.5 /() 10% AD (3) 0.56L a 【详解】（1）氢化物中，破坏1molHI中的化学键消耗的能量最小，所以最不稳定的是HI，选C； （2）①，反应热=反应物总键能-生成物总键能=436+151-2×298=-9kJ/mol，生成了1molHI(g)，则放出4.5kJ的热量； ②这段时间内(g)的平均反应速率； ③此时消耗的H2为0.5mol，H2(g)的转化率是； ④A．反应前后都是气体，反应前后气体物质的量不变，则容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变不能说明达到平衡状态，A错误； B．容器内混合气体的颜色不再改变，则碘单质的浓度不变，达到了化学平衡状态，B正确； C．H2(g)的消耗速率与HI(g)的消耗速率之比为1:2，即不同物质正逆反应速率之比等于化学计量数之比，达到化学平衡状态，C正确； D．H2(g)与(g)物质的量相等不能说明达到平衡状态，D错误； 故选AD。 （3）H2的碱性燃料电池中，通入H2一极为负极，通入氧气一极为正极，电极方程式为：，所以该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗氧气0.025mol，标准状况下氧气的体积0.56L，在此电池工作过程中，溶液中的OH−向负极移动，所以向a移动。 33．(24-25高一下·黑龙江实验中学·期末)2023年杭州亚运会主火炬使用了零碳甲醇燃料，其制备共消耗了16万吨CO2。该甲醇的制备反应及副反应如下： ⅰ．（放热反应） ⅱ．（吸热反应） (1)键能是指断裂1mol化学键生成气态原子吸收的热量，几种化学键的键能如表所示。 化学键 H-O C=O(CO2) H-H 键能/ 462.8 803.0 436.0 x 若CO2与足量H2发生反应转化为1molCO和水蒸气时吸收热量为42kJ，则______。 (2)在某温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2，发生反应ⅰ，其中CO2(g)、CH3OH(g）和H2O(g）的物质的量（n）随时间的变化如下图所示： ①从反应开始至反应平衡时，用H2O(g）表示的化学反应速率v(H2O)＝______。 ②下列措施一定可以提高甲醇生成速率的是______。 A．降低反应温度        B．缩小容器的容积 C．将产生的水蒸气及时移走    D．使用合适的催化剂 ③下列选项能作为判断该反应达到平衡状态的依据的是______。 A．容器中CO2的体积分数不变 B．容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 E．单位时间内，断裂3molH-H键，同时生成2molH-O键 (3)以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。 A极为电池______极，B极的电极反应式为____________。 【答案】(1)1074.4 (2) 0.075mol/(L·min) BD ABD (3)正 【详解】（1）若CO2与足量H2发生反应转化为1molCO和水蒸气时吸收热量为42kJ，则反应物总键能减去生成物总键能，故+42kJ/mol=(803kJ/mol×2+436kJ/mol)–[xkJ/mol+462.8kJ/mol×2]，则 1074.4。 （2）①从反应开始至反应平衡时，用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=。 ②A．降低反应温度，反应速率降低，A不选；         B．缩小容器的容积，各气体浓度均同等倍数增加，即加压，反应速率增大，B选； C．将产生的水蒸气及时移走，生成物浓度减小，瞬间逆反应速率降低、之后正反应速率降低，C不选；     D．使用合适的催化剂，反应速率增加，D选； 选BD。 ③A．容器中CO2的体积分数不变，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，A正确； B．反应前后气体物质的量、混合气体总压强改变，混合气体总压强保持不变，能说明反应达到平衡状态，B正确； C．反应前后气体质量、容器体积均不变，密闭容器中混合气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．反应前后气体质量不变，物质的量改变，混合气体平均摩尔质量随反应改变，密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变能说明反应达到平衡状态，D正确； E．单位时间内，断裂3molH-H键，同时生成2molH-O键，均指正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，E错误； 故选ABD； （3）据分析，A极为电池正极，B极上甲醇失去电子被氧化，在氧离子参与下反应生成二氧化碳和水，电极反应式为。 34．(24-25高一下·辽宁大连·期末)是一种重要的化工产品，工业上合成的反应方程式为。 (1)已知1mol和3mol完全反应放出能量为92kJ，断开1mol键吸收的能量为946kJ，形成1mol键放出的能量为391kJ。 ①如图，能够反映该反应能量变化的图像是_______（填“A”或“B”）。 ②断开1mol键需要吸收的能量为______kJ。 (2)恒温条件下，将2mol和2mol通入2L恒容容器中发生反应。 ①反应2min达到化学平衡状态，测得气体的平均摩尔质量为20g/mol，2min内，用的浓度变化表示的反应速率为______。 ②下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是______（填标号）。 a．容器内气体的密度不变    b． c．的含量保持不变    d．断裂3mol键的同时，生成6mol键 ③下列煤的综合利用过程可能作为合成氨的原料气的来源的是_______（填标号）。 a：煤的干馏        b．煤的直接液化        c．煤的气化 (3)如图，某燃料电池以为燃料、KOH溶液为电解液，产物最终为和（A和B为多孔碳棒）。 ①该燃料电池负极的电极方程式为________。 ②用该燃料电池为铅酸蓄电池充电，已知，当消耗1mol时，理论上消耗的质量为_______g。 【答案】(1) A 436 (2) 0.375mol/(L·min) ad ac (3) 1212 【详解】（1）①已知1mol和3mol完全反应放出能量为92kJ，放热反应是反应物能量高于生成物能量，故选A； ②=反应物总键能-生成物总键能=946+3（键能）-6×391=-92kJ，键能=断开1mol键需要吸收的能量=436kJ； （2）①根据已知设反应xmol，列三段式：，列等式（4-2x）mol=，解得x=0.5mol，用的浓度变化表示的反应速率为； ②a．容器内气体的质量不变，体积不变，故密度为定值，密度不变不能说明该反应一定达到化学平衡，a错误； b．，正逆反应速率与化学计量数成正比，可以说明该反应一定达到化学平衡，b正确； c．的含量保持不变可以说明该反应一定达到化学平衡，c正确； d．断裂3mol键的同时，生成6mol键，均是代表正反应速率，d错误； 故选ad； ③a：煤干馏是煤在隔绝空气条件下加热分解的化学过程，其中焦炉气含氢气，a正确； b．煤的直接液化是利用氢气与催化剂在高温高压条件下使煤裂解生成汽油、柴油等产品，b错误； c．煤的气化是C+H2O(g)=CO+H2的过程，c正确； 故选ac； （3）①根据图示可知：在氨燃料电池在放电时，通入NH3的电极为负极，NH3在负极上失去电子被氧化产生N2，则负极的电极方程式为； ②当消耗1mol时，转移4mol电子，根据，转移4mol电子时，理论上消耗的物质的量为4mol，质量为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $