题型01 原电池的工作原理与相关判断（期末真题汇编，湖南专用）高一化学下学期

**基本信息** 聚焦原电池原理，汇编湖南多所中学期末试题，涵盖装置判断、电极反应、能量转化等，注重情境真实性与知识应用。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|23题|原电池构成、电极判断、离子移动、腐蚀类型等|结合锌锡原电池、银锌纽扣电池等装置图，情境真实，来自多校期末题| |非选择题|5题|原电池设计、燃料电池分析、能量变化计算等|如24题氮氧化物处理与燃料电池结合，25题联系高纯石英矿制备，体现学科前沿与应用|

耐学科网 题型 1.A 2.C 3.B 4.A 5.c 6.c 7.B 8.c 9.C 10.D 11.B 12.D 13.A 14.(1)2r+2e=Ht 2) 铜 Fe3++e-Fe2+ 02+4H+4e (3) 负 优选提升题 15.D 16.B 17.c 18.D 19.D 20.C 21.C www.zxxk.com 让教与学更高效 01原电池的工作原理与相关判断 经典基础题 2H,0 CH,OH+8OH-6e=CO+6H,O 11.2 1/3 可学科网 www.zxxk.com 22.C 23.C 24.(1) C0:(或二氧化碳) > 、0.016 mol-L'.min (2 (3)ac H2-2e=2H 4) 14 正极 25.0)$i0,+2c商温 Si+2C01 (2)ac (3) H2(g) 0.5> 9:8 (4)2 26.(1)+135.6 aCH,(g)+20,(g)-C0,(g)+2H,00△H=-89.6kJ/mol (3)玻璃搅拌器 (4)A (5)正极 (6)0.009或9×103 3X+Y≥4R+2Q (7) (8)0.4 (9)ad 27.1) 放出 46 (2) 0.45 7:10 be 3) 正极 2 2NH,-6e+6OH=N2+6H,0 28.(1) CH,0CH3(g)+302(g)=2C02(g)+3H,O(I)△H 同分异构 (2) 0.25 AAB 2/3 让教与学更高效 46mkJ/mol 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (3) 正极 CH0CH-12e+3H0=2C0+12H 3/3 题型 01 原电池的工作原理与相关判断 1．(24-25高一下·湖南长沙雷锋学校·期末)下列装置中能组成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．符合原电池的构成条件，锌作负极发生氧化反应，溶液中铜离子在铜电极得到电子发生还原反应生成铜单质，能组成原电池，故A正确； B．乙醇不是电解质，没有构成闭合回路，不满足原电池的形成条件，不能构成原电池，故B错误； C．两个电极材料相同，且银和硝酸银不能发生自发进行的氧化还原反应，不能构成原电池，故C错误； D．没有形成闭合回路，不能构成原电池，故D错误； 答案选A。 【点睛】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。 2．(24-25高一下·湖南长沙望城区第六中学·期末)利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是    A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a管液面高于b管液面 C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 【答案】C 【详解】A．U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀，故A正确； B．左边装置发生吸氧腐蚀时，消耗氧气导致气体压强减小，右边装置发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，故B正确； C．a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，故C错误； D．a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，故D正确； 故答案选C。 3．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第二中学·期末)在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是 A．碳棒上发生还原反应 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动形成电流，电流从b极到a极 D．溶液中SO向a极移动 【答案】B 【分析】a是金属活泼性比氢强的金属，和硫酸能发生置换反应，b为碳棒，则构成了原电池，a是负极，b是正极。 【详解】A．b是正极，溶液中的H+得到电子发生还原反应，故A正确； B．由分析可知，a是负极，b是正极，故B错误； C．该装置是原电池，有电流产生，电流从正极流向负极，即从b极到a极，故C正确； D．在原电池中，阴离子移向负极，所以溶液中向a极移动，故D正确； 故选B。 4．(24-25高一下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)仅用提供的下列各组物质能组成原电池的是 选项 A B C D 电极材料 Al、Ag C、C Cu、Cu Cu、Fe 电解质溶液 溶液 稀 稀 酒精 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．铝为电池的负极，失电子产生偏铝酸钡、银为正极，能形成原电池，选项A符合题意； B．两个C电极均不与稀发生氧化还原反应，选项B不符合题意； C．两个Cu电极均会与稀发生氧化还原反应，电子不发生定向移动，选项C不符合题意； D．酒精不是电解质，不能形成原电池，选项D不符合题意； 答案选A。 5．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag。下列有关说法正确的是 A．负极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－ B．测量原理示意图中，电子从Cu经溶液流向Ag2O/Ag电极 C．电池工作时，OH－向Cu电极移动 D．电池工作时，OH－浓度增大 【答案】C 【分析】反应的总方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，Cu作负极，发生氧化反应，电极反应式为：，Ag2O/Ag电极作正极，发生还原反应，电极反应式为：。 【详解】A．由分析可知，Cu为负极，发生氧化反应，，A错误； B．Cu作负极，Ag2O/Ag电极作正极，电子由从Cu经导线流向Ag2O/Ag电极，电子不能通过电解质溶液，B错误； C．电池工作时，阴离子移向负极，则OH－向Cu电极移动，C正确； D．反应的总方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，电池工作时，OH－浓度不变，D错误； 故选C。 6．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)依据氧化还原反应：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计的原电池如图所示： 下列说法正确的是 A．负极材料不一定是Cu B．银电极可以换成Fe C．银电极反应：Ag＋＋e-=Ag D．溶液中NO移向Ag极附近 【答案】C 【分析】根据题干中的离子反应方程式可知，Cu元素化合价升高，失去电子，故铜做负极，Ag元素化合价降低，Ag+在正极得电子。 【详解】A．据分析可知Cu失电子，故负极材料一定是铜，故A错误； B．若银电极换成Fe，由于Fe比Cu更活泼，在此电解质溶液中，将变为Fe做负极，与题干中的反应原理不符，故B错误； C．Ag+在正极得电子，电极反应：Ag＋＋e-=Ag，故C正确； D．原电池中，阴离子移向负极，NO向铜电极移动，故D错误； 故答案为C。 7．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)图为某原电池装置的示意图。下列叙述中，不正确的是 A．电子由片通过导线流向Cu片 B．溶液中移向电极 C．将片换成片，电路中电流方向不变 D．该装置可将反应释放的能量直接转化为电能 【答案】B 【分析】锌和铜是两种活泼性不同的电极，稀硫酸是电解质溶液，锌和稀硫酸自发发生氧化还原反应，形成了闭合回路，满足原电池的四个条件，形成了原电池，将化学能转化为电能；锌作负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应，电子从负极出发，经导线流向正极，由此分析。 【详解】A．电子由负极沿导线流入正极，则由Zn片通过导线流向Cu片，A正确； B．原电池中阳离子移向正极，溶液中H+移向Cu电极，B错误； C．将Zn片换成Fe片，则Fe片仍为负极，所以电路中电流方向不变，C正确； D．该装置形成了原电池，可将反应释放的能量直接转化为电能，D正确； 故选B。 8．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)铅酸蓄电池中总反应的离子方程式为。电池的简易装置如图所示，已知放电时灵敏电流计指针向右偏转。下列说法错误的是 A．电池中a电极为负极，发生氧化反应 B．放电时，溶液中的向b电极移动 C．放电时，a电极的质量减小，b电极的质量增大 D．若将a、b电极材料分别替换为和，则灵敏电流计指针向左偏转 【答案】C 【详解】A．根据铅酸蓄电池总反应的离子方程式可知，电极为负极，电极为正极，故电极为负极，发生氧化反应，A正确； B．放电时，阳离子向正极移动，故溶液中的向电极移动，B正确； C．放电时，正负极都会生成硫酸铅，所以、电极的质量均增大，C错误； D．若将、电极材料分别替换为和，则电极为负极，电极为正极，灵敏电流计指针向左偏转，D正确； 故选C。 9．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)化学反应伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。下列说法错误的是 A．图甲中将锌片换成镁片、铜片换成碳棒，LED灯仍然可以被点亮 B．图乙中为负极，其电极反应式为 C．图丙中右侧红墨水液面升高是由与水反应生成的导致的 D．图丁若表示盐酸与碳酸氢钠反应对应的总能量变化，由图像可知该反应为吸热反应 【答案】C 【详解】A．图甲中将锌片换成镁片、铜片换成碳棒，仍然可以形成元电磁，LED灯仍然可以被点亮，A正确； B．图乙中为负极，其电极反应式为，B正确； C．图丙中右侧红墨水液面升高是由与水反应放热导致具支管的锥形瓶中气体膨胀从而使U型管中形成液面差，C错误； D．图丁若表示盐酸与碳酸氢钠反应对应的总能量变化，由图像可知该反应为吸热反应，D正确； 答案选C。 10．(24-25高一下·湖南长沙第十五中学·期末)有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示不能构成原电池 B．图2锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 C．图3是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 D．图4电池Al电极反应式为：Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ 【答案】D 【详解】A．图1所示装置没有形成闭合回路，不能构成原电池，故A正确； B．锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被消耗，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，石墨棒作正极，故B正确； C ．Zn比Cu活泼，锌片做负极，Zn片失去电子，发生氧化反应，故C正确； D．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠反应易失去电子而作负极，镁作正极，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-═+2H2O，故D错误； 故选D。 11．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)锌锡原电池装置如图所示。下列叙述错误的是 A．锡(Sn)极为正极，发生还原反应 B．电子由锌极流出经电解质溶液流向锡极 C．锡极的电极反应式为 D．负极减轻0.65g时转移0.02mol电子 【答案】B 【分析】锌比锡活泼，该原电池中自发的氧化还原反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，锌元素化合价升高，锌为原电池的负极，则锡为原电池的正极。 【详解】A．锡(Sn)极为正极，正极上氢离子得到电子发生还原反应产生氢气，A不符合题意； B．电子由锌极流出经导线流向锡极，电子不进入电解质溶液，B符合题意； C．锡极上氢离子得到电子发生还原反应产生氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑，C不符合题意； D．负极减轻0.65g时，即0.01mol锌参加反应，根据Zn+2H+=Zn2++H2↑，则转移0.02mol电子，D不符合题意； 故选B。 12．(24-25高一下·湖南湘西州·期末)热激活电池可用作导弹的工作电源。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，该电池的总反应为。下列说法正确的是 A．该电池工作时，电极上发生还原反应，失去电子 B．钙电极换为银电极也能使电池反应发生 C．放电时，向硫酸铅电极移动 D．常温下，该电池无法正常工作 【答案】D 【分析】根据总反应方程式可知，Ca为负极，PbSO4为正极。 【详解】A．根据分析，PbSO4为正极，发生还原反应，得到电子，A错误； B．银的活泼性比铅弱，钙电极换为银电极不能使电池反应发生，B错误； C．放电时向负极移动，向Ca电极移动，C错误； D．该电池是热激活电池，电解质的无水LiCl-KCl混合物需要受热熔融，常温时，电解质不熔化，电池无法正常工作，D正确； 故选D。 13．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 【答案】A 【详解】A．银锌纽扣电池中，Zn为负极，发生氧化反应，在KOH溶液中，负极反应为Zn失去电子结合OH⁻生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，A正确； B．正极Ag2O发生还原反应，Ag⁺得电子生成Ag，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，B错误； C．电池工作时，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，生成氢氧根离子，正极附近pH增大，C错误； D．电池工作时，阳离子(K+)向正极(Ag2O)移动，D错误； 故选A。 14．(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)如图所示，是原电池的装置图。请回答： (1)若溶液C为稀溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为______。 (2)若需将反应设计成如图所示的原电池装置，则A极（负极）材料为______，B极电极反应式为______。 (3)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图： ①电极c是______（填“正极”或“负极”），写出正极电极反应式：______。若线路中转移2mol电子，则上述燃料电池，消耗的在标准状况下的体积为______L。 ②如果上述电池的电解质溶液换成NaOH溶液，写出负极电极反应式：______。 【答案】(1)2H++2e-=H2↑ (2) 铜 Fe3++e-=Fe2+ (3) 负 11.2 【详解】（1）铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑； （2）设计成如上图所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A材料是Cu，B极材料是比Cu不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可，溶液C中含有Fe3+，可以选择FeCl3溶液，B极为正极，Fe3+得到电子变为Fe2+，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+； （3）①由图可知电子从c极流出，c为负极，甲醇具有还原性，在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为：，d为正极，氧气得到电子变为H2O，电极反应式为，故转移2mol电子时消耗0.5molO2，在标况下体积为11.2L； ②如果上述电池的电解质溶液换成NaOH，则负极上在碱性条件下甲醇被氧化为碳酸根离子和水，CO2与OH-发生后续反应得到碳酸根，电极反应式为。 15．(24-25高一下·湖南永州·期末)利用如图所示装置可测定某原电池工作一段时间内通过导线的电子物质的量，电极材料是镁片和铝片。下列说法不正确的是 A．电极b为镁片 B．a的电极反应式为 C．当量筒内收集448mL气体(标准状况)时，则导线中通过的电子为0.04mol D．若将电解质溶液改为稀硫酸，量筒内仍能收集到 【答案】D 【分析】根据题目所给的信息可知，利用反应所组装的原电池，b电极产生氢气，所以作正极为镁片，电极反应式为：，a电极为铝片，电极反应式为：,当量筒内收集448mL气体(标准状况)时,的物质的量为；据此回答问题。 【详解】A．据分析可知，b电极产生氢气，所以作正极为镁片，A正确； B．a电极为铝片，电极反应式为：，B正确； C．当量筒内收集448mL气体(标准状况)时,的物质的量为，则电子转移的物质的量为：，C正确； D．若将电解质溶液改为稀硫酸，则a为正极产生氢气，b为负极产生镁离子，因为金属与酸反应镁单质的活泼性大于铝单质的活泼性，D错误； 故选D。 16．(24-25高一下·湖南岳阳华容县·期末)某电池装置如图所示，电池总反应方程式为。下列说法错误的是 A．该装置可将化学能转变为电能 B．电子从Ag电极出发，经导线流向Pt电极，然后经过盐酸又流回Ag电极，形成闭合回路 C．放电时Pt电极上发生还原反应 D．当外电路中转移时，经过离子交换膜的为 【答案】B 【分析】根据电池总反应为可知，Ag失电子被氧化，a为负极，氯气在正极上得电子被还原，b为正极，负极反应式为Cl-+Ag-e-=AgCl↓，正极反应式为Cl2+2e-═2Cl-； 【详解】A．装置为原电池装置，可将化学能转变为电能，A正确； B．电子在外电路流动，不会经过电解质溶液，B错误； C．放电时Pt电极上氯气得到电子被还原为氯离子，C正确；   D．由正负极反应式可知，当电路中转移时，经过交换膜的氯离子是0.01mol，D正确； 故选B。 17．(24-25高一下·湖南郴州·期末)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 下列说法正确的是 A．甲：铜电极变粗 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：电池工作时，电子由锌筒流向石墨棒 D．丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 【答案】C 【详解】A．甲装置为原电池装置，锌为负极，铜为正极，正极的电极反应为：，铜电极粗细不变，A错误； B．纽扣式银锌电池为原电池，锌为负极，Ag2O为正极，正极发生还原反应，电极反应式为：，B错误； C．锌锰干电池中锌为负极，石墨为正极，电子由负极流向正极，即由锌筒流向石墨棒，C正确； D．铅蓄电池放电时的总反应为：，消耗硫酸，硫酸浓度不断减小，D错误； 故选C。 18．(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，实现CO2的再利用。电池的总反应为：CO2 + 2H2O =CH4 +2O2(已知：质子交换膜仅允许H+通过)，下列说法正确的是 A．该装置的电解质溶液可能为HNO3 B．电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极 C．理论上正极消耗1mol CO2负极生成44.8L O2 D．Cu 电极上发生的电极反应是 CO2 + 8e − +8H + = CH4 +2H2O 【答案】D 【分析】由图可知，氮化镓电极为原电池的负极，太阳光作用下水在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，铜电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极反应式为CO2 + 8e − +8H + = CH4 +2H2O。 【详解】A．铜能与硝酸直接反应，所以原电池中的电解质不能选择硝酸，故A错误； B．电解质溶液不能传递电子，电子从GaN电极流出经过导线到Cu电极，故B错误； C．缺标准状况下，无法计算氧气的体积，故C错误； D．铜电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极反应式为CO2 + 8e − +8H + = CH4 +2H2O，故D正确； 故选D。 19．(24-25高一下·湖南湘潭·期末)一种高效H2O2—甲醇电池的原理示意图如下，下列叙述错误的是 A．该电池能将化学能直接转化为电能 B．电子从M极流出经外电路流入N极 C．N极电极反应式为 D．理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：2 【答案】D 【分析】根据反应物的氧化还原性质，M甲醇(CH3OH)生成碳酸钾，C元素化合价升高被氧化，则M为负极；H2O2中O元素由-1价降为-2价，被还原，则N为正极； 【详解】A．根据装置分析，该电池能将化学能直接转化为电能，A正确； B．电子从负极M极流出经外电路流入正极N极，B正确； C．N极为正极，H2O2发生得电子的还原反应，电极反应式为，C正确； D．负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-= +6H2O，正极电极反应式为，故理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：3，D错误； 答案选D。 20．(24-25高一下·湖南常德汉寿县第一中学·期末)Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作过程中，电子由b极经导线流向a极 B．升高温度一定可以提高该电池的工作效率 C．每处理1mol ，理论上可生成CO2(标准状况下)33.6L D．a极的电极反应式为： 【答案】C 【分析】由图可知，在b极被还原生成Cr3+，CH3COOH在a极被氧化生成CO2，则a极为负极，电极反应式为：，b极为正极，电极反应式为：，据此回答。 【详解】A．电池工作过程中，电子由负极流向正极，故由a极经导线流向b极，A错误； B．该电池为微生物电池，高温条件会杀死微生物，因此不能在高温下工作，B错误； C．处理1mol 时转移6mol ，据得失电子守恒可知，负极上生成=1.5mol CO2，在标准状况下的体积为1.5mol×22.4L·mol-1=33.6L，C正确； D．a极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：，D错误； 故选C。 21．(24-25高一下·湖南长沙第二十一中学·期末)科学家开发了一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如下图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是 A．a极失去电子发生氧化反应 B．正极的电极反应为 C．铁表面发生的反应为 D．若有11.2L(标准状况下)空气参与反应，则电路中有2mol电子转移 【答案】C 【分析】由新型中温全瓷铁--空气电池的装置图可知，a极空气中氧气得电子发生还原反应为正极，铁与水反应生成氢气，氢气在b极失电子发生氧化反应为负极。 【详解】A．a极通入空气，O2在该电极上发生得电子的还原反应，A项错误； B．O2在正极发生得电子的还原反应，电极反应为，B项错误； C．由新型中温全瓷铁--空气电池的装置图可知，铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe═FeOx+xH2，C项正确； D．有11.2L(标准状况)空气参与反应，则氧气为×=0.1mol，则电路中转移0.4mol电子，D项错误； 故选C。 22．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)某兴趣小组模拟纸电池进行实验（如图）。下列说法错误的是 A．该装置把化学能转化为电能 B．锌电极为负极，发生氧化反应 C．工作时由锌电极向铜电极迁移 D．工作一段时间后铜电极质量增加 【答案】C 【分析】Zn-Cu-CuSO4构成了原电池。由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为负极，Cu为正极，负极发生失去电子的氧化反应，正极上发生还原反应。在电解质溶液中，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动。在外电路中，电子由负极经导线流向正极。 【详解】A．该装置为原电池，把化学能转化为电能，A正确； B．锌电极失去电子为负极，发生氧化反应，B正确； C．阴离子向负极移动，则工作时由Cu电极向Zn电极迁移，C错误； D．Cu电极反应式为：Cu2＋+2e—= Cu，质量增加，D正确； 故答案为C。 23．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期末)一种微生物电池处理含氮废水的装置如下图所示。下列说法正确的是    A．电池放电时将电能转化为化学能 B．放电时，由电极B移向电极A C．放电时的负极反应为： D．理论上，电极A每消耗，电极B处生成 【答案】C 【详解】A．电池放电时为原电池，是将化学能转化为电能的过程，故A错误； B．放电时，电极B上NO得电子，生成氮气，作正极，原电池中阳离子移向正极，放电时，由A电极移向电极B，故B错误； C．放电时，电极A上C6H12O6失去电子，生成二氧化碳和H+，作负极，电极方程式为：，故C正确； D．该原电池的总反应为：5C6H12O6+24NO+24H+=12N2↑+42H2O+30CO2↑，则电极A每消耗1molC6H12O6，电极B处生成N2的物质的量=mol，故D错误； 故选：C。 24．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)Ⅰ．、CO是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟反应，一定温度下，在容积为1.0L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。 (1)X代表的物质是______；点正反应速率______(填“>”“”或“”)逆反应速率。 (2)从反应开始至达到平衡时，_______。 (3)下列选项中，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 a．当气体总物质的量不再变化时 b．NO和CO的浓度之比保持不变 c． Ⅱ．环境保护越来越受到重视，被视为绿色电源的燃料电池备受瞩目，下图是一种氢氧燃料电池的结构示意图，总反应为(电解质溶液是稀硫酸)。 (4)催化剂电极d是_______(填“正极”或“负极”)，催化剂电极c上的反应为_______；假设电池的能量转化效率为，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______L。 【答案】(1) (或二氧化碳) > (2) (3)ac (4) 正极 【详解】（1）平衡时生成1.6molX，消耗的NO和CO均是1.6mol，根据方程式可知X代表的物质是；a点反应向正反应方向进行，则正反应速率大于逆反应速率； （2）从反应开始到平衡时，生成了，，，； （3）a．该反应过程中混合气体的总物质的量减小，所以当气体总物质的量不再变化时，反应达到平衡，a符合题意； b．在恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO发生反应，NO和CO的浓度之比是定值，NO和CO的浓度之比不变时，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意； c．不同物质表示的正、逆反应速率之比等于其化学计量数之比时说明反应达到平衡状态，NO的消耗速率表示的是正反应速率，的消耗速率表示的是逆反应速率，而且，符合化学计量数之比，c符合题意； 故选ac； （4）电子流入的一极是正极，由图可知，催化剂电极d为正极，催化剂电极c为负极，发生反应：；假设标准状况下氧气的体积为，电池放电时，每摩尔得到4mol电子，所以，解得。 25．(24-25高一下·湖南湘潭·期末)国家自然资源部于2025年4月10日发布公告，将高纯石英矿列为第174号矿种，此举在保障产业链安全，支撑高科技产业方面意义重大。请回答下列问题： (1)写出工业制粗硅的化学方程式：___________。 (2)三氯氢硅是(SiHCl3)是制造多晶硅的原料，制备原理之一：，其反应的能量变化如图所示。从能量变化角度分析，该反应与下列反应为同一类型的是___________(填序号)。 a．镁与盐酸反应        b．碳酸氢钠与盐酸反应 c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应    d．高温下碳与水蒸气发生置换反应 (3)一定条件下，在容积为0.5L的恒容容器中发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。 ①曲线B表示___________(填化学式)的物质的量变化。 ②计算在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。 ③保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则达到平衡所需要的时间___________(填“>”、“<”、“=”或“无法判断”)t1min。 ④已知：SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为___________。 (4)一种新型电池硅锰原电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+定向移动)，当电极上有87gMnO2参与反应时，理论上外电路转移___________mol电子。 【答案】(1) (2)ac (3) H2(g) 0.5 > 9:8 (4)2 【详解】（1）工业上用石英砂(SiO2)和C在高温下制备粗硅，反应的化学方程式为：； （2）由反应的能量变化图可知反应放热： a．镁与盐酸反应是放热反应； b．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应； c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应是放热反应； d．高温下碳与水蒸气发生置换反应是吸热反应； 符合题意的是ac； （3）①A的物质的量从0变化到1.6mol，则A代表SiHCl3(g)，t1时间内A和B的变化量之比=1.6:0.8=2:1，相同时间内变化量之比=计量数之比，则B代表H2(g)； ②，4min时，A和B物质的量相等，即2.0-2x=4x，解得x=，则3x=1，在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为=0.5mol·L-1·min-1； ③由图可知t1min后A和B的物质的量不再改变，则t1min时达到平衡，保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则反应速率减小，达到平衡所需要的时间>t1min； ④，SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则，a+2.0-0.4=3.2，a=1.6，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为(a+2.0):(a+1.6)=3.6:3.2=9:8； （4）正极：MnO2~Mn2+~2e-，87gMnO2的物质的量为1mol，则理论上外电路转移2mol电子。 26．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)回答下列问题： Ⅰ. (1)已知：① ② 反应的________。 (2)已知：25℃、110kPa时，完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6kJ热量，书写甲烷燃烧热的热化学方程式________。 已知，回答有关中和反应的问题。 (3)如图装置中仪器A的名称________。 (4)中和热的测定实验中，下列操作可能造成中和热的绝对值偏大的是________。 A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌 Ⅱ.一种检测空气中甲醛含量的电化学装置的工作原理如图所示。 (5)该装置放电时，b电极为________（填“正极”或“负极”）。 (6)当外电路中通过电子时，参与电极反应的甲醛的质量为________mg。 Ⅲ.在2L恒温恒容密闭容器中加入X（g）、Y（g）、R（g）、Q（s）四种物质，发生可逆反应，在内，各物质的量与反应时间的关系如表所示。 起始 1.5 1.0 0.2 末 0.9 0.8 1.3 0.6 2min末 0.7 1.7 0.8 请回答下列问题： (7)0－2min内，该容器中发生反应的化学方程式为________（用X、Y、R、Q表示）。 (8)内，________。 (9)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是________（填标号）。 a.容器内混合气体的质量不再变化 b.容器内混合气体的物质的量不再变化 c.X、Y、R的物质的量浓度之比为 d.相同时间内，消耗3molX的同时生成3molX 【答案】(1)+135.6 (2) (3)玻璃搅拌器 (4)A (5)正极 (6)0.009或 (7) (8)0.4 (9)ad 【详解】（1）①-2×②得到目标反应式，则ΔH=ΔH1-2ΔH2=-127.4kJ/mol-2×(-131.5kJ/mol)=+135.6kJ/mol。 （2）的物质的量为，完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6kJ热量，完全燃烧生成稳定的化合物放出16×55.6kJ=889.6kJ热量，则甲烷燃烧热的热化学方程式。 （3）如图装置中仪器A的名称玻璃搅拌器。 （4）A．实验应使用稀氢氧化钠溶液，若使用氢氧化钠的浓溶液，稀释时会释放出一部分热量，导致测定结果偏大，故A正确； B．使用稍过量的酸，是为了保证碱完全反应，使测定结果更准确，故B错误； C．中和热是指酸碱稀溶液反应生成1molH2O(1)时放出的热量，将两种溶液的体积均增大一倍，不影响测定结果，故C错误； D．若向酸溶液中缓缓加入碱溶液并搅拌均匀，会使反应放出的热量散失过多，导致测定结果偏小，故D错误； 故选A， （5）a电极甲醛失电子生成二氧化碳，为负极，则b电极为正极，发生还原反应。 （6）1mol甲醛参与反应转移4mol电子，电子参与反应消耗甲醛的质量为：。 （7）X、Y的物质的量减小，1min内，消耗的X、Y的物质的量分别为0.6mol、0.2mol，生成R、Q的物质的量分别为(1.3-n1) mol、0.4mol，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可得X、Y、Q的化学计量数之比为3：1：2，1~2min内，改变的X、Y、R、Q的物质的量分别为(0.9-n2)、0.1mol、0.4mol、0.2mol，Y、R、Q的化学计量数之比为1：4：2，综上X、Y、R、Q的化学计量数之比为3：1：4：2，则发生反应的化学方程式为。 （8）根据小问(7)可知，n1=0.5，0-1min内，。 （9）a．Q为固体，则反应中气体的质量发生变化，因此容器内混合气体的质量不再变化说明反应已经达到平衡，正确； b．Q为固体，该反应反应前后气体分子数不变，即气体总物质的量始终不变，不能说明反应已经达到平衡，错误； c．各气体的浓度与起始量有关，X、Y、R的物质的量浓度之比为3：2：1，不能说明正逆反应速率相等、不能说明反应已经达到平衡，错误； d．相同时间内，消耗3molX的同时生成3molX，说明正逆反应速率相等，能说明反应已经达到平衡，正确； 选ad。 27．(24-25高一下·湖南郴州·期末)合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。请回答下列问题： (1)下图是合成氨反应能量变化示意图；反应中生成时________（填“吸收”或“放出”）的热量是________kJ。 (2)某实验小组模拟工业合成氨。恒温条件下，在2L密闭容器中按物质的量之比为的比例通入和发生反应，的物质的量浓度随时间变化如图所示： ①反应开始至2min时，用的浓度变化表示反应的平均速率为__________，此时容器内压强与反应前的压强之比为_________。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是________（填字母）。 a． b．断裂键的同时断裂键 c．反应体系压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变 (3)氨气燃料电池在实现能源转型和减少碳排放方面具有巨大的发展潜力。其中一种液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示（已知：a、b均为惰性电极，其中电池的总反应为：）。 ①b电极为_________（填“正极”或“负极”）。 ②消耗时，导线中通过电子的数目为________（设为阿伏加德罗常数的值）。 ③a电极上发生的电极反应式为_________。 【答案】(1) 放出 46 (2) 0.45 bc (3) 正极 【详解】（1）由图可知，生成2mol氨气时，反应物断裂共价键吸收的热量为946kJ+436kJ×3=2254kJ，生成物形成共价键放出的热量为391kJ×6=2346kJ，反应放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ，生成1mol氨气时，放出的热量为46kJ； （2）①由图可知，2min时，氮气的浓度变化量为0.3mol/L，可列出三段式：，氢气的浓度变化量为0.9mol/L，反应开始至2min时，用的浓度变化表示反应的平均速率为：，起始时总物质的量为：，2min时总物质的量为：，恒温恒容条件下气体物质的量之比等于压强之比，故此时容器内压强与反应前的压强之比为：2.8:4=7:10； ②a．由可得到，此时正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，a不符合题意； b．断裂键（消耗1molN2）的同时断裂键（消耗2molNH3），正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态，b符合题意； c．反应前后气体分子数减少，恒温恒容条件下，体系压强保持不变时达到平衡状态，c符合题意； d．反应前后气体总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度一直保持不变，不能判断达到平衡状态，d不符合题意； 故选bc； （3）氨气燃料电池为原电池装置，电子由负极沿导线流向正极，故a电极为负极，氨气由A口通入，氨气失电子生成氮气，电极反应为：，N2从B口出；b电极为正极，氧气由C口通入，得电子生成氢氧根，电极式为：，KOH溶液从D口出。 ①根据分析，b电极为正极； ②氧气在正极的电极反应为：，消耗时，转移2mol电子，导线中通过电子的数目为2； ③a电极上发生的电极反应式为：。 28．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期末)二甲醚()是一种绿色、可再生的新能源。 (1)①二甲醚( 与乙醇( 的关系是________ 。 ②25 ℃、101 kPa时，若1g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出m kJ 的热量，二甲醚燃烧热的热化学方程式为：__________。 (2)一定条件下，可用下列反应制得二甲醚： ①在体积为2 L 的密闭容器中，通入一定量的一氧化碳和氢气，2min末生成9g水，2min内CO的平均反应速率为_________mol/(L· min)。 ②下列措施能够使该反应速率加快的是_________(填标号)。 A．升高温度 B．减小压强 C．及时移走二甲醚 ③若该反应在恒温恒压密闭容器中进行，下列能说明该反应已达平衡状态的是_________(填标号)。 A．单位时间内生成1mol CO，同时消耗 B．容器内气体的密度不再变化 C．容器内气体的压强不再变化 D．与 的物质的量相等 (3)二甲醚 燃料电池的工作原理如图所示。 ①b电极的名称是_________(填“正极”或“负极”)。 ②a电极的电极反应式为____________。 【答案】(1) 同分异构 (2) 0.25 A AB (3) 正极 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+ 【详解】（1）①二甲醚((CH3OCH3)与乙醇((CH3CH2OH)的分子式相同，结构不同，两者的关系是同分异构； ②乙醚的摩尔质量为46g/mol，若1g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出m kJ 的热量，则1mol二甲醚完全燃烧生成液态水放出46m kJ 的热量，则其燃烧热的热化学方程式为：； （2）①在体积为2L密闭容器中，通入一定量的一氧化碳和氢气，2min末生成9g的水，水的反应速率为：，化学反应速率之比为化学计量数之比，故2min 内CO的平均反应速率； ②A．升高温度，反应速率加快，A正确； B．降低压强，反应速率减慢，B错误； C．及时移走二甲醚，生成物浓度降低，反应速率减慢，C错误； 故选A； ③A．单位时间内生成1mol CO，同时消耗 ，则正、逆反应速率相等，反应达到平衡，A正确； B．所有的反应物和产物都是气体，则气体的质量不变，容器为恒压容器，且反应前后气体计量系数不等，随着反应进行容器体积发生变化，密度是变量，则容器内气体的密度不再变化，反应平衡，B正确； C．容器为恒压容器，压强不是变量，则容器内气体的压强不再变化，不能证明反应达到平衡，C错误； D．反应正向进行，与 的方程式中系数相等，其物质的量总相等，正、逆反应速率不一定相等，反应不一定达到平衡，D错误； 故选AB； （3）①该装置为原电池装置，通入氧气的电极为正极，即b电极为正极，a电极为负极； ②a电极二甲醚失去电子形成二氧化碳，电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型01原电池的工作原理与相关判断 经典基础题 1.(24-25高一下·湖南长沙雷锋学校·期末)下列装置中能组成原电池的是 铜 B 硫酸铜溶液 乙醇 银 D 硝酸银溶液 稀硫酸 稀硫酸 2.(24-25高一下·湖南长沙望城区第六中学期末)利用如图装置进行实验，开始时，、b两处液面相平，密 封好，放置一段时间。下列说法不正确的是 生铁丝 饱和 稀H2SO4 食盐 A.a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B.一段时间后，a管液面高于b管液面 C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D.a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e=Fe2+ 3.(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第二中学期末)在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒， 下列关于此装置的叙述不正确的是 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 稀H2SO4 A.碳棒上发生还原反应 B.a是正极，b是负极 C.导线中有电子流动形成电流，电流从b极到a极 D.溶液中SO?向a极移动 4.(24-25高一下·湖南长沙芙蓉高级中学期末)仅用提供的下列各组物质能组成原电池的是 选项 7 ◇ 电极材料 A1、Ag C、c Cu、Cu Cu、Fe 电解质溶液 Ba(OH)2溶液 稀HS0 稀HNO, 酒精 A.A B.B C.C D.D 5.(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学期末)普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。 根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方 程式为2Cu十Ag2O-C2O十2Ag。下列有关说法正确的是 Cu Ag2O/Ag NaOH溶液 A.负极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH B.测量原理示意图中，电子从Cu经溶液流向Ag2O/Ag电极 C.电池工作时，OH一向Cu电极移动 D.电池工作时，OH一浓度增大 6.(24-25高一下.湖南长沙雅礼中学期末)依据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所 示： 学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 AgNO3溶液 下列说法正确的是 A.负极材料不一定是Cu B.银电极可以换成Fe C.银电极反应：Ag+十e=Ag D.溶液中NO移向Ag极附近 7.(24-25高一下·湖南沅禮共同体·期末)图为某原电池装置的示意图。下列叙述中，不正确的是 Zn 稀H,S04 A.电子由Zn片通过导线流向Cu片 B.溶液中H*移向Zn电极 C.将Zn片换成Fe片，电路中电流方向不变 D.该装置可将反应Zn+2H+=Zn2++H,个释放的能量直接转化为电能 8.(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)铅酸蓄电池中总反应的离子方程式为 Pb0,+Pb+2S0?+4H=2PbS0,+2H,0。电池的简易装置如图所示，己知放电时灵敏电流计指针向右偏 转。下列说法错误的是 G a Pb稀硫酸PbO A.电池中a电极为负极，发生氧化反应 B.放电时，溶液中的H+向b电极移动 / 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 C.放电时，a电极的质量减小，b电极的质量增大 D.若将a、b电极材料分别替换为Ag和Fe,则灵敏电流计指针向左偏转 9.(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学期末)化学反应伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主 题。下列说法错误的是 个总能量 生成物 铜片 Na,O 红墨水 反应物 NaOH溶液 甲 丙 A.图甲中将锌片换成镁片、铜片换成碳棒，LED灯仍然可以被点亮 B.图乙中A1为负极，其电极反应式为A1-3e+4OH=[A1(OH)4 C.图丙中右侧红墨水液面升高是由Na,0,与水反应生成的O,导致的 D.图丁若表示盐酸与碳酸氢钠反应对应的总能量变化，由图像可知该反应为吸热反应 10.(24-25高一下·湖南长沙第十五中学·期末)有关下列装置的说法不正确的是 e 锌 铜 铜片 包装材料 石墨棒 MnO,糊 Mg NH4CI糊 隔离膜 锌筒 锌片 NaOH溶液 稀硫酸 包装材料 图1 图2 图3 图4 A.图1所示不能构成原电池 B.图2锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 C.图3是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 D.图4电池A1电极反应式为：A1-3e+3H2O=A1(OH3+3H 11.(24-25高一下，湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)锌锡原电池装置如图所示。下列叙述错误的是 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 Zn Sn 稀硫酸 A.锡(S)极为正极，发生还原反应 B.电子由锌极流出经电解质溶液流向锡极 C.锡极的电极反应式为2H+2e=H,↑ D.负极减轻0.65g时转移0.02mol电子 12.(24-25高一下·湖南湘西州期末)热激活电池可用作导弹的工作电源。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LC1-KC1混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能，该电池的总反应为 PbS0,+2LiCl+Ca=CaCl,+Li,S0,+Pb。下列说法正确的是 PbSO,电极 无水LiCl-KCI 钙电极 电池壳 A.该电池工作时，PbSO4电极上发生还原反应，失去电子 B.钙电极换为银电极也能使电池反应发生 C.放电时，C向硫酸铅电极移动 D.常温下，该电池无法正常工作 13.(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确 的是 金属 负极：Zn 外壳 正极：Ag,O 浸了KOH溶液的隔板 A.负极电极反应为：Zn+2OH-2e=Zn(OH)2 学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 B.正极电极反应为：Ag2O+2e=2Ag+O2- C.电池工作时，正极附近pH减小 D.电池工作时K+向Zn一极移动 14.(24-25高一下湖南衡阳衡南县第一中学期末)如图所示，是原电池的装置图。请回答： 溶液C (1)若溶液C为稀H,SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为F©且作负极，则A电极上发生的电极 反应式为 (2)若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A极（负极)材料为，B 极电极反应式为一。 (3)用CH,OH和O,组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图： 催化剂 负载 个e 催化剂 (电极c)N (电极d 质子交换膜 ①电极c是 （填“正极”或“负极”)，写出正极电极反应式： 。若线路中转移2mol电子，则上述 CH,OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为L。 ②如果上述电池的电解质溶液换成NaOH溶液，写出负极电极反应式： 优选提升题 15.(24-25高一下·湖南永州期末)利用如图所示装置可测定某原电池工作一段时间内通过导线的电子物质 的量，电极材料是镁片和铝片。下列说法不正确的是 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 NaOH溶液 A.电极b为镁片 B.a的电极反应式为2Al-6e+8OH=2[A(OH),] C.当量筒内收集448mL气体（标准状况）时，则导线中通过的电子为0.04mol D.若将电解质溶液改为稀硫酸，量筒内仍能收集到H? 16.(2425高一下·湖南岳阳华容县·期末)某电池装置如图所示，电池总反应方程式为2Ag+C12=2AgC1。下 列说法错误的是 阴离子交换膜 (只允许阴离子通过) AgCl/Ag a极 b极 1molL盐酸 A.该装置可将化学能转变为电能 B.电子从Ag电极出发，经导线流向Pt电极，然后经过盐酸又流回Ag电极，形成闭合回路 C.放电时Pt电极上发生还原反应 D.当外电路中转移0.01mole时，经过离子交换膜的C为0.01mol 17.(24-25高一下·湖南郴州·期末)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 石墨棒 Zn Cu 金属外壳，锌粉 二氧化铅 二氧化锰、 浸了KOH 炭黑、氯化 铅 H,SO,溶液 溶液的隔板 铵、氯化锌 Ag,O 锌筒 硫酸 原电池示意图 纽扣式银锌电池 锌锰干电池 铅蓄电池 卵 U 丙 下列说法正确的是 A.甲：铜电极变粗 B.乙：正极的电极反应式为Ag,0-2e+H,0=2Ag+20H / 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 C.丙：电池工作时，电子由锌筒流向石墨棒 D.丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 18.(24-25高一下·湖南衡阳第一中学期末)科学家用氨化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，实 现CO2的再利用。电池的总反应为：CO2+2H2O=CH4+2O2(已知：质子交换膜仅允许H+通过)，下列说法 正确的是 CH Cu H,0质子交换膜 A.该装置的电解质溶液可能为NO3 B.电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极 C.理论上正极消耗1 mol CO2负极生成44.8LO2 D.Cu电极上发生的电极反应是CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O 19.(24-25高一下·湖南湘潭·期末)一种高效H2O2一甲醇电池的原理示意图如下，下列叙述错误的是 M KC03←e >K,SO T Ni-Co/N Pd/CFC KOH+CH OH- 3-H2S04+H202 阳离子交换膜 A.该电池能将化学能直接转化为电能 B.电子从M极流出经外电路流入N极 C.N极电极反应式为H,0,+2e+2H=2H,0 D.理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：2 20.(24-25高一下·湖南常德汉寿县第一中学.期末)Romanenko利用微生物电池将Cr,0?催化还原的工作原 理如图所示，下列说法正确的是 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 H,0 Cr Cr(OH) H Cr.O CH,COOH H→H A.电池工作过程中，电子由b极经导线流向a极 B.升高温度一定可以提高该电池的工作效率 C.每处理1 mol Cr,,0,理论上可生成CO2(标准状况下)33.6L D.a极的电极反应式为：CH,C00H+2H,0+8e=2C0,+8H 21.(2425高一下·湖南长沙第二十一中学·期末)科学家开发了一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如下 图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是 人空气 a8888888o8 通空气电极 含02的固体 6 688888808og88 电解质 H2O(g) Fe/FeOx 82009ooa8a209 A.a极失去电子发生氧化反应 B,正极的电极反应为Fe0,+2xe=Fe+x02 C.铁表面发生的反应为xH,0(g+Fe=Fe0,+xH, D.若有11.2L(标准状况下)空气参与反应，则电路中有2mol电子转移 22.(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)某兴趣小组模拟纸电池进行实验（如图）。下列说法错误的 是 铜电极 浸有硫酸铜溶液的滤纸 锌电极 A.该装置把化学能转化为电能 B.锌电极为负极，发生氧化反应 / 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 C.工作时S0?由锌电极向铜电极迁移D.工作一段时间后铜电极质量增加 23.(24-25高一下·湖南长沙第一中学期末)一种微生物电池处理含氮N0)废水的装置如下图所示。下列 说法正确的是 负载] 出水✉ 出水 C02 电 电 N2 H+ 极 H+ A 进水CH1206 NO; 进水 微生物膜 质子交换膜 A.电池放电时将电能转化为化学能 B.放电时，H*由电极B移向电极A C.放电时的负极反应为：CH206-24e+6H,0=6C02个+24H D.理论上，电极A每消耗1 nolC,H,O。,电极B处生成1molN2 24.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学.期末)I,0、、CO是大气污染物，研究0，、C0等气体的无害化处 理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟反应 2N0(g)+2C0(g=N,(g+2C0,g),一定温度下，在容积为1.0L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。 2.0 1.6 X 1.2 a 0.8 0.4 10203040506070 t/min (1)X代表的物质是；a点正反应速率 (填>“<”或“=”逆反应速率。 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 (2)从反应开始至达到平衡时，(N,)= (3)下列选项中，能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。 a.当气体总物质的量不再变化时 b.NO和CO的浓度之比保持不变 C.V猫耗(N0)=2v耗(N2】 Ⅱ.环境保护越来越受到重视，被视为绿色电源的燃料电池备受瞩目，下图是一种氢氧燃料电池的结构示 意图，总反应为2H2+O2=2H,0(电解质溶液是稀硫酸)。 催化剂 负载 催化剂 电极c ,电极d b 质子交换膜 (4)催化剂电极d是 (填“正极”或“负极)，催化剂电极c上的反应为； 假设电池的能量转化效 率为80%，若线路中转移2ol电子，则该燃料电池理论上消耗的0，在标准状况下的体积为 L。 25.(24-25高一下·湖南湘潭·期末)国家自然资源部于2025年4月10日发布公告，将高纯石英矿列为第174 号矿种，此举在保障产业链安全，支撑高科技产业方面意义重大。请回答下列问题： (1)写出工业制粗硅的化学方程式： (2)三氯氢硅是(SiHCI3)是制造多晶硅的原料，制备原理之一：Sis+3SiC14g)+2H,g)≠4SiHC1,g,其 反应的能量变化如图所示。从能量变化角度分析，该反应与下列反应为同一类型的是 (填序号)。 量 系 Si(s)+3SiGl4(g)+2H2(g) 4SiHC13(g) 0 反应进程 a.镁与盐酸反应 b.碳酸氢钠与盐酸反应 c,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应d.高温下碳与水蒸气发生置换反应 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (3)一定条件下，在容积为0.5L的恒容容器中发生反应：Sis+3SiC14g+2H,（g=4SiHC1(g,反应过 程中部分物质的物质的量()随时间（①变化的曲线如图。 n/mol 2.0 1.6 1.2 B 4 t/min ①曲线B表示 (填化学式)的物质的量变化。 ②计算在0-4min内，SiCL4(g)的平均反应速率为 molL-1.min-1。 ③保持其他因素不变，若将容器容积变为1L,则达到平衡所需要的时间 (填“>”、“<”、“=”或“无 法判断”)min。 ④已知：SiHC,3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为 (4)一种新型电池硅锰原电池的工作原理如图所示（质子交换膜只允许H+定向移动），当电极上有87gMO2参 与反应时，理论上外电路转移 mol电子。 A Si MnO2 癸 蔚 Mn2+ 质子交换膜 26.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学期末)回答下列问题： (1)已知：①2Na0H(s+C0,(g=Na,C0,(s+H,0(g△H.=-127.4kJ/mol ②Na0H(s+C0,g=NaHC0,(s△H2=-131.5kJ/mol 反应2NaHC0,(s=Na,C0,(s+H,0(g+C0,(g的△H= kJ/mol。 (2)已知：25℃、110kPa时，1.00gCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6kJ热量，书写甲烷燃烧热的热化 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 学方程式 己知H+(aq+0H(aq)=H,0(1)△H=-57.3kJ·mol,回答有关中和反应的问题。 (3)如图装置中仪器A的名称 塑料盖板 0 小烧杯 大烧杯 碎泡沫塑料 75 (4)中和热的测定实验中，下列操作可能造成中和热的绝对值偏大的是 A.用浓NaOH溶液代替碱溶液 B.使用了稍过量的酸 C.将两种溶液的体积均增大一倍 D.向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌 Ⅱ，一种检测空气中甲醛HCH0)含量的电化学装置的工作原理如图所示。 A a电极 b电极 HCHO、 02 02 C0241 质子交换膜 (⑤)该装置放电时，b电极为 (填“正极”或“负极”)。 (⑥当外电路中通过1.2×106mol电子时，参与电极反应的甲醛的质量为 mg Ⅲ.在2L恒温恒容密闭容器中加入X(g)、Y(g、R(g)、Q(s)四种物质，发生可逆反应，在0-2min内， 各物质的量与反应时间的关系如表所示。 n(X)/mol n(Y）/mol n(R）/mol n(Q)/mol 起始 1.5 1.0 n 0.2 lmin末 0.9 0.8 1.3 0.6 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 2min末 n2 0.7 1.7 0.8 请回答下列问题： (7)0一2min内，该容器中发生反应的化学方程式为 (用X、Y、R、Q表示)。 (8)0-lmin内，v(R= mol.L'.min。 (⑨)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填标号)。 a.容器内混合气体的质量不再变化 b.容器内混合气体的物质的量不再变化 cX、Y、R的物质的量浓度之比为3：2：1 d.相同时间内，消耗3molX的同时生成3molX 27.(24-25高一下·湖南郴州期末)合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨气的用途 具有重要意义。工业上合成氨的反应为：N,(g+3H,(g)一商温，声压一2NH,(g)。请回答下列问题： 催化剂 (1)下图是合成氨反应能量变化示意图；反应中生成1 mol NH,(g)时 (填“吸收”或“放出”)的热量 是 kJ。 2mol N 6mol H 000 00 + 000 吸收能量 吸收能量 释放能量 946kJ 3×436kJ 6×391kJ 00 06 1mol N2 88 2mol NH, 3mol H2 (2)某实验小组模拟工业合成氨。恒温条件下，在2L密闭容器中按物质的量之比为1：3的比例通入N,(g)和 H,(g)发生反应，N2的物质的量浓度随时间变化如图所示： ↑c(N2)/molL 0. 0.41 0.3 0.2 0.1 t/min ①反应开始至2min时，用H,的浓度变化表示反应的平均速率为 mol.L.min,此时容器内压 强与反应前的压强之比为 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填字母)。 a.3v(H2)=2v (NH3 b.断裂1molN=N键的同时断裂6molN-H键 c.反应体系压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变 (3)氨气燃料电池在实现能源转型和减少碳排放方面具有巨大的发展潜力。其中一种液氨-液氧燃料电池工作 原理如图所示（已知：a、b均为惰性电极，其中电池的总反应为：4NH,+30,=2N2+6H,0)。 极 KOH A 溶液 一D ①b电极为 (填“正极”或“负极”)。 ②消耗0.5mol0,时，导线中通过电子的数目为 NA(设Na为阿伏加德罗常数的值)。 ③a电极上发生的电极反应式为 28.(24-25高一下·湖南长沙第一中学.期末)二甲醚(CH,0CH,)是一种绿色、可再生的新能源。 (1)①二甲醚((CH,0CH,)与乙醇((CH,CH,0H的关系是 ②25℃、101kPa时，若1g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出mkJ的热量，二甲隧燃烧热的热化学方 程式为： (2)一定条件下，可用下列反应制得二甲醚：2C0(g+4H,（g)÷CH,0CH,g+H,0(g) ①在体积为2L的密闭容器中，通入一定量的一氧化碳和氢气，2min末生成9g水，2min内C0的平均反 应速率为 mol/Lmin)。 ②下列措施能够使该反应速率加快的是 (填标号) A.升高温度 B.减小压强 C.及时移走二甲醚 ③若该反应在恒温恒压密闭容器中进行，下列能说明该反应已达平衡状态的是 (填标号) A.单位时间内生成1 mol CO,同时消耗2molH, 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 B.容器内气体的密度不再变化 C.容器内气体的压强不再变化 D.CH,OCH,与H,0的物质的量相等 (3)二甲醚(CH,0CH,)燃料电池的工作原理如图所示。 二甲醚 +H,0 H C02 质子交换膜 a电极 b电极 ①b电极的名称是 (填“正极”或“负极)。 ②a电极的电极反应式为