4.1 原电池 课堂练习 （含解析）2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4.1 原电池 课堂练习
一、单选题
1．某潜航器使用新型镁－过氧化氢燃料电池系统，其工作原理如图所示。 以下说法中错误的是（　　）
A．当电路中有 2 mol 电子转移时，镁电极的质量减轻 24 g
B．工作过程中溶液的 pH 会增大
C．电池工作时，负极上有 H2 生成
D．电池正极的反应式为 H2O2＋2e－＋2H＋=2H2O
2．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为，下列叙述正确的是（　　）
A．PbO2是电池的负极，发生氧化反应
B．电池放电时，溶液H+向Pb电极移动
C．铅酸蓄电池放电时，溶液的酸性增强
D．负极的电极反应式为
3．LED系列产品是被看好的一类节能新产品，如图是一种氢氧燃料电池驱动LED发光的装置．下列有关叙述正确的是（　　）
A．a处通入氢气，发生了还原反应：H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O
B．b处通入氧气，为电池的正极
C．该装置中只涉及两种形式的能量转化，电池中的KOH溶液也可用稀硫酸溶液代替
D．P﹣型半导体连接的是电池负极
4．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．转化为的反应为
B．电流从电极b流出，经外电路流向电极a
C．有机物在硫酸盐还原菌的作用下与反应，有机物被氧化
D．若外电路中有电子发生转移，则有通过质子交换膜
5．下图是“海水河水”浓差电池装置示意图(不考虑溶解氧的影响)，其中a、b均为 复合电极，b的电极反应式为 。下列说法正确的是（　　）
A．a的电极反应式为
B．内电路中， 由b极区向a极区迁移
C．工作一段时间后，两极NaCl溶液的浓度差减小
D．电路中转移 时，理论上a极区模拟海水的质量减少23g
6．化学与生活息息相关。下列项目与所述化学原理关联不合理的是
选项 项目 化学原理
A 传统工艺：雕刻师用氢氟酸雕刻玻璃 HF能与SiO2反应
B 社区服务：演示用泡沫灭火器灭火 盐酸与碳酸氢钠溶液快速反应产生大量CO2
C 家务劳动：用铝粉和氢氧化钠溶液疏通厨卫管道 铝粉与NaOH溶液反应放热并产生H2
D 水果电池：以锌、铜和柠檬为原料制作水果电池 锌能与柠檬中酸性物质发生氧化还原反应
A．A B．B C．C D．D
7．某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe=3 Fe2+，能实现该反应的原电池是（　　）
A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl2溶液
B．正极为C，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C．正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3
D．正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
8．氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作，装置如图所示。未加入氨硼烷之前，两极室质量相等，电池反应为NH3·BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O。已知两极室中电解质足量，下列说法正确的是（　　）
A．正极的电极反应式为2H++2e-═H2↑
B．电池工作时，H+通过质子交换膜向负极移动
C．电池工作时，正、负极分别放出H2和NH3
D．工作一段时间后，若左右两极室质量差为1.9 g，则电路中转移0.6 mol电子
9．硼氢化物NaBH4(B元素的化合价为+3价)燃料电池(DBFC), 由于具有效率高、产物清洁无污染和燃料易于储存和运输等优点，被认为是一种很有发展潜力的燃料电池。其工作原理如下图所示，下列说法正确的是（　　）
A．电池的负极反应为BH4－+2H2O－8e－=BO2－+8H+
B．放电时，每转移2mol电子，理论上需要消耗9.5gNaBH4
C．电池放电时Na+从b极区移向a极区
D．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用
10．甲醇(CH3OH)—空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图。下列有关叙述正确的是 （　　）
A．H+从正极区通过交换膜移向负极区
B．负极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O
C．图中b、c分别是O2、甲醇
D．a导出的是CO2
11．铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是（　　）
A．正极反应为Zn-2e-=Zn2+
B．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
C．在外电路中，电流从负极流向正极
D．Cu电极发生还原反应
12．利用微生物燃料电池进行废水处理，可实现碳氮联合转化。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是（　　）
A．负极反应式为
B．电池工作时， 由M极区移向N极区
C．相同条件下，M极区生成的 与N极区生成的 的体积之比为
D．好氧微生物反应器中发生的反应的离子方程式为
13．如图所示是一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪。下列有关说法错误的是（　　）
A．a电极上的反应为：
B．b电极为负极
C．电池反应的方程式为：
D．产生0.2mol 理论上会消耗标况下6.72L氧气
14．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（　　）
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的C(SO42-)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阳离子通过交换膜向正极移动，阴离子通过交换膜向负极移动，保持溶液中电荷平衡
15．我国科学家以LiI为催化剂，通过改变盐的浓度调节锂—氧气电池放电效率，模拟装置如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．放电时，a电极为负极
B．放电时，电流由b极经用电器流向a极
C．充电时，阳极上的电极反应式为
D．充电时，a极净增14g时电路中转移1mol电子
16．一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是（　　）
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C．MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
二、综合题
17．
（1）Ⅰ.回答下列问题
用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL醋酸溶液，4次滴定所消耗NaOH溶液的体积如下：
实验次数 1 2 3 4
所消耗NaOH溶液的体积/mL 20.05 20.00 18.40 19.95
①醋酸溶液中的物质的量浓度为　 　mol/L。
②滴定过程中以酚酞做指示剂，下列说法正确的是　 　(填序号)。
a.滴定前，需用醋酸溶液润洗锥形瓶
b.滴定终点时，溶液由粉红色恰好变为无色
c.滴定时，溶液中[]始终保持不变
③设计实验方案证明醋酸的大于碳酸的，将实验操作及现象补充完整：向盛有2mL1mol/L醋酸溶液的试管中滴加　 　。
（2）25℃时，将pH=13的溶液与pH=2的HCl溶液混合，所得混合溶液pH=7，则溶液与HCl溶液的体积比为　 　。
（3）25℃时，pH均为a的和NaOH溶液中，水电离产生的之比为　 　。
（4）向饱和溶液中滴加饱和溶液，可观察到有白色沉淀和无色气泡产生。结合化学用语，从平衡移动角度解释其原因　 　。
（5）某工厂废水中含的，为使废水能达标排放，作如下处理：、、。若处理后的废水中残留的，则残留的　 　mol/L。(已知：，)
（6）Ⅱ.用甲醇()燃料电池(装置甲)作为电源，以Ni、Fe作电极，电解浓KOH溶液制备(装置乙)，示意图如下：
装置甲中，b是　 　(填“甲醇”或“氧气”)，负极的电极反应式为　 　。
（7）装置乙中，Ni电极作　 　极(填“阴”或“阳”)，Fe电极上的电极反应式为　 　。
18．原电池是一种能将化学能直接转化为电能的装置。
（1）Ⅰ．下图是一种简易氢氧燃料电池装置。
该装置中，负极反应物是　 　；正极材料是　 　；离子导体是　 　；电子导体是　 　。
（2）能够证实该装置产生电流的现象是　 　
（3）Ⅱ．下图是另一种原电池装置。
该装置中，发生反应的离子方程式是　 　。
（4）正极材料是　 　，正极的电极反应式是　 　。
（5）Ⅲ．某小组同学应用以下思路，将反应设计成原电池装置。
反应：
确定负极 确定负极反应物①
确定负极材料②
确定正极 确定正极反应物③
确定正极材料④
确定离子导体 ⑤
确定电子导体 ⑥
填空：①是(填物质的化学式，下同)　 　，③是　 　，⑤是　 　。
（6）从以下选项中选出做负极材料的是(选填字母，下同)　 　，最适合做正极材料的是　 　。
a．Fe b．Cu c．石墨 d．Zn
19．如图所示，在铜锌原电池中，以稀硫酸为电解质溶液：
（1）锌片为　 　极，电极上发生　 　反应．（“氧化”或“还原”）
（2）电极反应式：　 　
（3）锌片上观察到的现象：　 　
（4）铜片为　 　极，电极上发生　 　反应．（“氧化”或“还原”）
（5）电极反应式：　 　
（6）铜片上观察到的现象：　 　．
20．氨气及其相关产品在化工领域中具有重要作用。回答下列问题：
（1）以NH3和CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]，发生反应的化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g) △H。
①该反应每消耗1 mol NH3，放出174kJ热量，则△H=　 　kJ·mol-1。
②为了提高尿素的产率，下列措施可行的是　 　(填标号)。
A．升高温度 B．增大压强 C．加入合适的催化剂 D．及时移除部分H2O(g)
（2）某温度下，向恒容密闭容器中通入1 mol NH3、0.5 mol CO2两种原料气，使之发生上述反应。5 min后，反应达到平衡，此时得到的尿素质量为15 g，容器内的压强(p)随时间(t)的变化如图1所示。
①保持其他条件不变，图2中能正确反映平衡常数K随温度的变化关系的曲线是　 　(填标号)。
②反应达到平衡后，CO2的转化率为　 　，x=　 　，平衡常数Kp=　 　 (kPa)-2(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
（3）NH3－O2燃料电池的结构如图所示。
①a极的电极反应式为　 　。
②每消耗标准状况下5.6 L O2，电路中转移的电子数为　 　NA。
21．氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。请回答下列问题：
（1）NO氧化反应：分两步进行，
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
其反应过程能量变化示意图如图a所示。其中决定氧化反应速率的步骤是反应　 　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。　 　(用a、b表示)。
（2）一定条件下将和按物质的量之比2：1充入某密闭反应容器，发生反应：。其他条件相同时，分别测得的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如图b所示。
①　 　(填“>”“<”或“=”)。
②400℃、条件下，的体积分数为　 　%(保留小数点后一位小数)。
③700℃、条件下，该反应的平衡常数　 　(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
（3）恒容条件下，为提高转化为的平衡转化率，可采取的措施为　 　(任写一种)。
（4）还可用间接电解法除。其原理如图所示：
①从A口中出来的气体是　 　。
②写出电解池阴极的电极反应式　 　。
③用离子方程式表示吸收柱中除去的原理　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．Mg为负极，电池的负极反应为Mg-2e-═Mg2+，有2mol电子转移时，镁电极的质量减轻24g，故A不符合题意；
B.电池总反应式是Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O，消耗氢离子，则电池工作一段时间后，溶液的pH增大，故B不符合题意；
C.电池工作时，H+向正极移动，但正极反应为H2O2+2H++2e-═2H2O，没有氢气生成，故C符合题意；
D.电池总反应式是Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，负极反应为Mg-2e-═Mg2+，则正极反应为H2O2+2H++2e-═2H2O，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】原电池即是氧化还原反应的应用，根据氧化性和还原性的不同而在两极发生，其总反应即是氧化还原反应。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，故A不符合题意；
B．电池放电时，溶液H+向正极移动，故B不符合题意；
C．铅酸蓄电池放电时，消耗酸，酸性减弱，故C不符合题意；
D．负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】铅酸蓄电池放电时的总反应为，Pb发生失电子的氧化反应生成PbSO4，PbO2发生得电子的还原反应生成PbSO4，则Pb电极作负极，PbO2 电极作正极，负极反应为 ，正极反应为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+ 2H2O，据此分析解答。
3．【答案】B
【解析】【解答】解：A、由电子流向可知a为负极，b为正极，a处通入氢气，发生了氧化反应：H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O，故A错误；
B、b为正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，发生还原反应，故B正确；
C、该装置的能量转换有化学能、电能和光能，故C错误；
D、P﹣型半导体连接的是电池正极，故D错误；
故选B．
【分析】A、由电子流向可知a为负极，b为正极，a处通入氢气，发生了氧化反应：H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O；
B、b为正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；
C、该装置的能量转换有化学能、电能和光能等；
D、P﹣型半导体连接的是电池正极．
4．【答案】D
【解析】【解答】A．负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为，失电子发生氧化反应，电极反应式是：，A不符合题意；
B．b是电池的正极，a是负极，所以电流从电极b流出，经外电路流向电极a，B不符合题意；
C．有机物在硫酸盐还原菌的作用下与反应生产HS-，硫元素化合价降低，有机物被氧化，C不符合题意；
D．根据电子守恒，若该电池有0.8mol电子转移，有0.8molH+通过质子交换膜，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．负极失电子发生氧化反应；
B．电流从正极经外电路流向负极；
C．元素化合价升高被氧化；
D．根据电子守恒计算。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．由图知，a为负极，Ag失去电子被氧化生成银离子、与氯离子结合得到氯化银，则a的电极反应式为 ，A不符合题意；
B． 内电路中，阳离子向正极移动，a为负极，b为正极， 由a极区向b极区迁移，B不符合题意；
C．负极氯离子不断与银离子结合转变为氯化银、钠离子由a极区向b极区迁移，则工作一段时间后，两极NaCl溶液的浓度差减小，C符合题意；
D． 电路中转移 时，负极有1molCl-转变为氯化银、1mol 由a极区向b极区迁移，则理论上a极区模拟海水的质量减少58.5g，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据 b的电极反应式为 ，即可判断b为正极，因此a为负极，银单质做负极材料，负极发生的反应为 ，钠离子向b极移动，由于不断的消耗氯离子，导致氯化钠浓度降低，根据a极发生的反应，根据转移的电子即可计算出消耗的氯离子，有与钠离子向b极移动因此减少的是氯化钠的质量即可求出
6．【答案】B
【解析】【解答】A.SiO2能与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，因此可用氢氟酸雕刻玻璃，A不符合题意。
B.泡沫灭火器的原理为：Al3＋＋3HCO3－=Al(OH)3↓＋3CO2↑，B符合题意。
C.Al能与NaOH溶液发生反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑，C不符合题意。
D.锌能与柠檬中酸性物质发生氧化还原反应，形成原电池，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、SiO2能与氢氟酸反应。
B、泡沫灭火器中的试剂为Al2(SO4)3和NaHCO3。
C、Al是一种两性金属，能与NaOH溶液反应产生大量H2。
D、构成原电池的装置要求能发生氧化还原反应。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．铁作负极，铜作正极，电解质为可溶性的氯化铁，不能是氯化亚铁，A不符合题意；
B．铁作负极，碳作正极，电解质为硝酸铁溶液，能发生氧化还原反应，则符合题意，B符合题意；
C．Zn作负极，Fe作正极，电解质为可溶性的硫酸铁，所以不能构成该条件下的原电池，则不符合题意，C不符合题意；
D．铁作负极，银作正极，电解质为CuSO4溶液，不能构成该条件下的原电池，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据2Fe3++Fe＝3Fe2+知，铁易失电子而作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，铁离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液为可溶性的铁盐，据此分析即可.
8．【答案】D
【解析】【解答】A. 由分析可知，正极的电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋=2H2O，A不符合题意；
B.在原电池中，阳离子移向正极，因此H+通过质子交换膜向正极移动，B不符合题意；
C.由电极反应式可知，电池工作过程中，正负极均没有气体产生，C不符合题意；
D.若有6mol电子发生转移，则左极室质量增加31g-6g=25g，右极室质量增加6g，两极质量差为19g，因此当左右两室质量差为1.9g时，电路中转移电子数为0.6mol，D符合题意；
故答案为：D
【分析】该电池工作时，NH3·BH3发生失电子的氧化反应，其电极反应式为NH3·BH3－6e－＋2H2O=NH4＋＋BO2－＋6H＋；H2O2发生得电子的还原反应，其电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋=2H2O；据此结合选项进行分析作答。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．负极发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，故A不符合题意；
B．负极发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，
每转移2mol电子，理论上需要消耗0.25mol即9.5gNaBH4，故B符合题意；
C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，故C不符合题意；
D．电极b采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，MnO2既作电极材料又有催化作用，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】书写电极反应式时注意电解质溶液环境，根据电荷守恒，很容易计算出2mol电子下硼氢化钠质量，掌握原电池的工作原理，核心在于判断正负极，离子的移动方向是正向正，负向负。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．原电池中阳离子从负极区通过交换膜移向正极区，A不符合题意；
B．原电池中负极甲醇失电子被氧化，电极方程式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，B不符合题意；
C．根据分析可知甲电极为负极，应通入甲醇，乙电极为正极，通入空气，所以b为甲醇、c为空气，C不符合题意；
D．甲电极为负极，甲醇被氧化生成CO2，所以a导出的是CO2，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据氢离子的流向可知甲电极为负极，乙电极为正极，燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气(空气)的一极为正极。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．铜做正极，发生还原反应，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故A不符合题意；
B．锌作负极，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+；硫酸锌溶液中锌离子浓度增大，盐桥中的氯离子移向硫酸锌溶液；盐桥中的K+移向CuSO4溶液，故B不符合题意；
C．原电池工作时，在外电路中，电子从电池负极经外电路流向正极，电流方向与之相反，故C不符合题意；
D．Cu电极做正极，发生还原反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】锌铜构成的原电池，锌作负极，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+；铜做正极，发生还原反应，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，原电池工作时，电子从电池负极经外电路流向正极，由此分析。
12．【答案】C
【解析】【解答】A.负极失电子，由图可知，M为负极， 在负极反应生成二氧化碳，其电极反应为 ，故A不符合题意；
B.原电池工作时，阳离子由负极移向正极，所以 由M极移向N极，故B不符合题意；
C. 在N极反应生成氮气，其电极反应为： ，由两极反应可知，相同条件下，M、N两极生成的 和 的体积之比为5：2，故C符合题意；
D.由图可知，好氧微生物反应器中发生的反应为 ，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】
A.负极失电子氧化反应，且是醋酸根放电；
B.N是正极，阳离子向正极移动；
C.可根据两电极处的反应，由转移电子数进行计算；
D.好氧微生物与氧气和铵根离子反应生成氢离子等，注意电荷守恒。
13．【答案】A
【解析】【解答】A．a电极上氧气得电子生成水，电极反应为：，选项A符合题意；
B．a电极上的反应为：，是正极，b电极为负极，选项B不符合题意；
C．根据题图中电池进出物质，可得电池反应的方程式为：，选项C不符合题意；
D．由，产生0.2mol ，理论上会消耗0.3mol，标况下体积为6.72L，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极发生氧化反应，通入O2的一极发生还原反应。
14．【答案】C
【解析】【解答】A、由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋= Zn2＋+Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，A不符合题意；
B、该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO42－)不变，B不符合题意；
C、电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e-= Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的总质量增加，C符合题意；
D、该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】铜锌原电池中，锌为负极、铜为正极，分别发生氧化反应和还原反应，结合阳离子交换膜的作用等进行分析即可.
15．【答案】D
【解析】【解答】A．放电时，a电极上Li元素化合价升高，a为负极，故A不符合题意；
B．放电时，电流从正极经导线流向负极，根据分析可知，b极为正极，a极为负极，则电流由b极经用电器流向a极，故B不符合题意；
C．充电时，阳极上发生氧化反应，电极反应式为，故C不符合题意；
D．充电时，a极为阴极，电极反应式为Li++e-=Li，净增14gLi时物质的量为，电路中转移2mol电子，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．负极元素化合价升高；
B．放电时，电流从正极经导线流向负极；
C．充电时，阳极上发生氧化反应；
D．依据得失电子守恒计算。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．根据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A符合题意；
B．根据分析，Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，B不符合题意；
C．MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C不符合题意；
D．电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．根据阳离子向正极区移动；
B．根据阴离子向负极区移动；
C．正极得电子发生还原反应；
D．依据题目信息确定电池的总反应。
17．【答案】（1）0.1000；c；溶液，若产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则表明醋酸的大于碳酸的
（2）1：10
（3）
（4）饱和溶液促使饱和溶液中的电离平衡正向移动，产生的白色沉淀，增加的继续与作用产生气体
（5）
（6）氧气；
（7）阴；
【解析】【解答】（1）①中和滴定的原理是酸碱恰好完全反应，所以，用的NaOH溶液滴定20.00mL醋酸溶液，4次滴定所消耗NaOH溶液的体积中，第3次滴定消耗的NaOH溶液的体积误差较大，应舍去，所以消耗NaOH溶液的体积的平均值为，故醋酸溶液中的物质的量浓度为；②滴定前，锥形瓶不能用待测液润洗，否则计算得到的的物质的量浓度偏大，a不正确；该实验为NaOH溶液滴定醋酸溶液，且以酚酞做指示剂，滴定终点时，溶液由无色恰好变为粉红色，且半分钟内不变色，b不正确；依据质量守恒定律可知，滴定时，溶液中[]始终保持不变，c正确；③要设计实验方案证明醋酸的大于碳酸的，需要利用强酸制弱酸的原理，即需要证明醋酸与碳酸盐可发生反应生成碳酸，而确定碳酸的生成一般利用碳酸容易分解成，所以补充实验操作及现象为向盛有醋酸溶液的试管中滴加溶液，若产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则表明醋酸的大于碳酸的；故答案为0.1000；c；溶液，若产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则表明醋酸的大于碳酸的；
（2）25℃时，将pH=13的溶液与pH=2的HCl溶液混合，所得混合溶液pH=7，即，用表示溶液的体积、表示HCl溶液的体积，则，所以；故答案为1：10；
（3）25℃时，pH均为a的溶液中，水电离产生的，而pH均为a的NaOH溶液中，水电离产生的，所以两者水电离产生的之比为；故答案为；
（4）饱和溶液中，存在电离平衡，滴加饱和溶液，与结合成白色沉淀，促进该电离平衡正向移动，增加的继续与作用产生气体；故答案为饱和溶液促使饱和溶液中的电离平衡正向移动，产生的白色沉淀，增加的继续与作用产生气体；
（5）处理后的废水中残留的，结合，则此时溶液中的，结合可知，残留的；故答案为；
（6）由装置甲图示的电子和的移动方向，表明通入b的电极为正极，所以b为氧气；负极的电极反应式；故答案为氧气；；
（7）依据装置乙图示中的和的移动方向可知，Ni为阴极，Fe为阳极，则Fe为活泼电极，Fe电极上的电极反应式为.
【分析】（1） ①；
② a、锥形瓶无需润洗；
b、碱滴酸，现象为无色恰好变为粉红色；
c、结合物料守恒判断；
③ 电力平衡常数越大，则酸性越强；
（2）结合pH的计算公式判断，可以根据两者的氢离子和氢氧根浓度判断；
（3）碳酸钠的氢离子和氢氧根都来自于水的电离，可以根据pH计算其氢氧根浓度，氢氧化钠水电离的氢离子和氢氧根浓度相等；
（4）碳酸氢根可以电离氢离子和碳酸根离子，加入钙离子使平衡朝正向移动；
（5）溶度积的计算要结合离子浓度判断，根据亚提诶子的浓度和溶度积，判断氢氧根浓度，再根据氢氧化铬的溶度积，判断铬离子的浓度；
（6）根据电子流向判断气体，氧气通入正极，即b通入氧气，负极为甲醇失电子；
（7）水中氢元素化合价降低，得电子，因此Ni为阴极，铁为阳极，失去电子转化为高铁酸根。
18．【答案】（1）H2；石墨；稀硫酸；导线
（2）电流计指针偏转
（3）Zn+2H+=Zn2++H2↑
（4）Cu；2H++2e-=H2↑
（5）Fe；Fe3+；FeCl3
（6）a；bc
【解析】【解答】（1）燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极；电子通过导线流动，电解质溶液作离子导体。
（2）原电池放电时，电流表指针偏转。
（3）该原电池中，电池总反应式为Zn和稀硫酸的反应。
（4）该原电池中，Zn易失电子作负极、Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气。
（5）将Fe+2Fe3+═3Fe2+设计成原电池，失电子发生氧化反应的金属单质作负极材料，不如负极活泼的金属或导电的非金属单质作正极。
（6）失电子发生氧化反应的金属单质作负极材料，不如负极活泼的金属或导电的非金属单质作正极。
(1)该装置中，通入氢气的电极为负极，则负极反应物是H2；通入O2的电极为正极，则正极反应物是O2，正极材料是石墨；自由移动的离子定向移动能形成电流，所以离子导体是稀硫酸；负极上失去的电子通过导线流向正极，所以电子导体是导线。
(2)如果该装置中电流计指针偏转，就说明产生了电流。
(3)该原电池中，电池总反应式为Zn和稀硫酸的反应，离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑。
(4)该装置中，Zn易失电子作负极、Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑。
(5)根据电池反应式Fe+2Fe3+═3Fe2+知，负极上失电子生成亚铁离子，所以①是Fe，正极上铁离子得电子生成亚铁离子，所以③是Fe3+，离子导体为FeCl3溶液。
(6)根据电池反应式Fe+2Fe3+═3Fe2+知，负极上Fe失电子、正极上铁离子得电子，则负极材料为Fe、正极材料为不如Fe活泼的金属或导电的非金属单质，正极可以是Cu或石墨。
【分析】（1）燃料电池中，燃料一端为负极，氧气一端为正极；
（2）原电池有电流通过，电流计指针发生偏转；
（3）原电池的总反应为负极材料和溶液中的阳离子发生反应；
（4）活泼金属做负极，不活泼的金属做正极；
（5）铁和铁离子反应生成亚铁离子，结合原电池的反应原理，可知铁为负极，电解质溶液含有铁离子；
（6）负极材料为铁，正极材料的活性应该弱于铁。
19．【答案】（1）负；氧化
（2）Zn﹣2e﹣=Zn2+
（3）Zn片溶解
（4）正；还原
（5）2H++2e﹣=H2↑
（6）有气泡生成
【解析】【解答】解：（1）铜锌原电池中，较为活泼的金属锌为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，故答案为：负；氧化；（2）较为活泼的金属锌为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+，故答案为：Zn﹣2e﹣=Zn2+；（3）较为活泼的金属锌为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，锌片上观察到的现象为锌逐渐溶解；故答案为：Zn片溶解；（4）铜锌原电池中，正极为较不活泼的铜，发生还原反应，故答案为：正；还原；（5）铜锌原电池中，正极为较不活泼的铜，氢离子在正极上得电子生成氢气，电极反应为，2H++2e﹣=H2↑，故答案为：2H++2e﹣=H2↑；（6）氢离子在正极上得电子生成氢气，则铜片上观察到的现象是有气泡生成，故答案为：有气泡生成．
【分析】铜锌原电池中，较为活泼的金属锌为原电池的负极，发生氧化反应，正极为较不活泼的铜，发生还原反应，据此分析．
20．【答案】（1）－348；BD
（2）a；50%；0.4；25
（3）2NH3＋6OH－－6e－=N2＋6H2O；1
【解析】【解答】(1)①该反应每消耗1 mol NH3，放出174kJ热量，消耗2 mol NH3，放出348kJ热量，2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g) △H=－348kJ·mol-1。
②A．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，尿素的产率降低，故不选A；
B．正反应气体物质的量减小，增大压强平衡正向移动，尿素的产率升高，
故答案为：B；
C．加入合适的催化剂 ，平衡不移动，尿素的产率不变，故不选C；
D．及时移除部分H2O(g)，平衡正向移动，尿素的产率升高，
故答案为：D；
选BD。
(2)①2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)正反应放热，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，保持其他条件不变，图2中能正确反映平衡常数K随温度的变化关系的曲线是a；
②5 min后，反应达到平衡，此时得到的尿素质量为15 g，生成尿素的物质的量是，
CO2的转化率为；同温同体积，压强比等于气体物质的量比，， x=0.4，平衡常数Kp=；
(3)①根据图示，a极氨气失电子生成氮气，a是负极，电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－=N2＋6H2O。
②标准状况下5.6 L O2的物质的量是0.25mol，每消耗标准状况下5.6 L O2，电路中转移的电子数为0.25×4×NA= NA。
【分析】(1)①依据反应热与化学计量数成正比关系书写。
②依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
(2)①依据化学平衡移动原理分析；
②利用“三段式”法计算；
(3)①根据负极失电子发生氧化反应。
②依据得失电子守恒计算。
21．【答案】（1）Ⅱ；a-b
（2）＜；30.8；
（3）适当降低温度（或者增加氧气浓等）
（4）氧气(或)；；
【解析】【解答】(1)决定化学总反应速率快慢的是最慢的反应，由于，决定化学反应速率快慢的为反应Ⅱ；由盖斯定律可知，故答案为：Ⅱ；a-b；
(2)①温度相同时，转化率 ，由于该反应为气体体积减小的反应，所以压强，故答案为：＜；
②400℃、条件下，NO的转化率为40%，设起始时，， 则根据三段式有，平衡时，，由可得，体积分数为，故答案为：30.8；
③根据图像可知700℃、条件下，平衡时NO的转化率为20%，设起始时，，则平衡时：，、；则，所以该反应的平衡常数，故答案为：；
(3)由于属于放热反应，且在恒容条件下提升NO的转化率，则可采取适当降低温度，或者增加氧气浓等均可，故答案为：适当降低温度（或者增加氧气浓等）；
(4)①阳极上水放电生成氧气与氢离子，从A口中出来的气体是氧气，故答案为：氧气(或)；
②在阴极得到电子被还原成，则其电极反应式为：，故答案为：；
③根据图所示，吸收柱中和NO是反应物，和是生成物，则吸收柱中除去NO的原理为，故答案为：。
【分析】（1）决速步骤是由慢反应决定；
（2） ① 增大压强，朝气体系数缩小的方向移动；
② 体积的计算要结合三段式判断；
③ 分压之比等于化学计量数之比等于物质的量之比；
（3）即使平衡朝正向移动；
（4） ① 阳极为阴离子放电，即氢氧根转化为氧气；
② 阴极发生还原反应；
③ 结合图示判断氧化产物和还原产物，再结合化合价变化判断化学计量数。