4.1 原电池 同步练习（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 4.1 原电池 同步练习（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 870.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-04 00:00:00 | ||
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文档简介
4.1 原电池 同步练习
一、单选题
1．下列有关原电池的叙述中不正确的是（ ）
A．原电池是将化学能转化为电能的装置
B．在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应
C．原电池中，电解质溶液中的阴离子会移向负极
D．构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属
2．下列发电厂(站)电能得来的本质与其他三项不同的是（ ）
A B C D
燃料电池发电站 地热发电厂 风力发电厂 水力发电站
A．A B．B C．C D．D
3．下列电池不属于二次电池（可充电电池）的是（ ）
A． 锌锰电池 B． 锂离子电池
C． 铅蓄电池 D． 镍镉电池
4．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A．H2燃烧过程中热能转化为化学能
B．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为四氧化三铁
C．镀锡铁皮的镀层破损后，比不镀锡的铁皮更加容易腐蚀
D．聚氯乙烯可通过加聚反应制得，用于制作不粘锅的耐热涂层
5．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是（ ）
A．日常用的锌锰干电池中碳棒作为正极材料
B．火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色反应使火焰可视化
C．清华大学打造的类脑芯片——“天机芯”的主要材料与光导纤维相同
D．“天问一号”形状记忆合金中的两种金属Ti、Ni都属于过渡金属元素
6．如图为锌铜原电池装置图，下列说法错误的是（ ）
A．电流方向由Cu极流向Zn极
B．若将CuSO4溶液放入A池，ZnSO4溶液放入B池，电流表指针仍能偏转
C．电池工作时，Zn片带正电荷，Cu片带负电荷
D．盐桥中的阴离子移向A池
7．甲烷燃料电池的工作原理如图，下列说法正确的是（ ）
A．a极为正极
B．K+从a极经溶液流向b极
C．工作一段时间后，b极附近的pH会减小
D．a极的电极反应为CH4+6OH--8e-=+5H2O
8．工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得盐酸，流程复杂且造成能量浪费．有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是（ ）
A．通入氢气的电极为原电池的正极
B．两极材料都用石墨，用稀盐酸做电解质溶液
C．电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动
D．通氯气的电极反应式为Cl2+2e﹣═2Cl﹣
9．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是（ ）
A．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO42 + 10H+ + 6e = Fe2O3 + 5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时K+ 向负极迁移
10．钠离子电池因原料和性能的优势而逐渐取代锂离子电池，电池结构如图所示。该电池的负极材料为(嵌钠硬碳)，正极材料为(普鲁士白)。在充放电过程中，在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电流从负极经负载流向正极
B．放电时，负极的电极反应式为：
C．充电时，从阴极脱嵌，经电解质溶液嵌入阳极
D．充电时，每转移电子，阳极增加重量
11．某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．光照时，b极的电极反应式为VO2＋－e－＋H2O＝VO2+＋2H＋
B．光照时，每转移2 mol电子，有2 mol H＋由a极区经质子交换膜向b极区迁移
C．夜间，a极的电极反应式为V3＋＋e－＝V2＋
D．硅太阳能电池供电原理与该电池相同
12．有关原电池的工作原理中的下列说法中错误的是（ ）
A．电池负极发生氧化反应
B．电池正极发生还原反应
C．电子流向是从负极流向正极(外电路)
D．电流方向是从负极流向正极(外电路)
13．下列四个化学反应，理论上不可用于设计原电池的是（ ）
A．
B．
C．
D．
14．下列说法正确的是（ ）
A．化学电源均无害
B．化学电源即为可充电电池
C．太阳能电池不是化学电池
D．化学电池所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
15．有关如图所示原电池的说法正确的是（ ）
A．随着反应进行，左烧杯中盐溶液浓度上升，右烧杯中酸溶液浓度下降
B．盐桥的作用是让电子通过，以构成闭合回路
C．随着反应进行，右烧杯中溶液pH变小
D．总反应为：2H+＋ Zn = H2↑＋ Zn2+△H>0
16．图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置．下列有关叙述正确的是（ ）
A．氢氧燃料电池中OH﹣向b极移动
B．该装置中只涉及两种形式的能量转化
C．电池正极电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．P一型半导体连接的是电池负极
二、综合题
17．2021年我国自主研发的神舟十三号载人飞船成功进入太空，其轨道舱和推进舱使用太阳能电池阵——镍镉蓄电池组系统，返回舱使用的是银锌蓄电池组。
（1）飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将 能转化为 能。除供给飞船使用放电，多余部分用镍镉蓄电池储存起来，其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关镍镉电池的说法正确的是 。
A．放电时负极反应式为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
B．放电时电子由镍电极经导线流向镉电极
C．充电时阳极反应式为Ni(OH)2+OH--2e-=NiOOH+H2O
D．充电时电解质溶液中的OH-移向镉电极
（2）返回舱使用的是银锌蓄电池组，其工作原理为：Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2。
①其负极的电极材料为 ，负极反应类型为 。
②在电池使用的过程中，电解质溶液中KOH的物质的量浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③当电池工作时通过电路对外提供了1mol电子，则正极质量减轻 g。
18．如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：
（1）当电极a为Zn，电极b为Cu，且两极板质量相等。电解质溶液为CuSO4溶液时，正极的电极反应式为 。当电路中有1moL e- 通过时，两极板的质量差为 g
（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，该电池的负极反应式为 。当反应中收集到标准状况下336mL气体时，消耗的电极的物质的量为 moL。
（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂如O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，CO为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液，则CO应通入 极填“a”或“b”，该电极反应式为 ，电解质溶液中OH-向 极移动（填“a”或“b”）。
（4）理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Fe + 2Fe3+=3Fe2+”设计一个原电池，并在下面方框内画出简单原电池实验装置图，注明电极材料和电解质溶液。
19．氮元素的单质及其化合物是化学研究的热点。回答下列问题：
（1）肼(N2H4，常温下为液态)是火箭的传统燃料之一，某N2H4-O2原电池的工作原理如图甲。
①a极的电极反应式为 。
②该电池工作时，若有2 mol电子流经外电路，则被还原的O2体积为 L(标准状况下)。
（2）一定温度时，在体积为2 L的恒容反应器中发生反应：，A、B物质的量随时间的变化曲线如图乙所示。
①A为 (填化学式)。
②4 min时，v正 (填“＞”“＜”或“＝”) v逆。
③内该反应的平均反应速率v(H2)= (保留两位有效数字)。
④ ，反应进行4 min时，N2的转化率为 。
20．电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容．某兴趣小组做如下探究实验：
（1）如图1为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置，该反应的离子方程式为 ．反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过 mol电子．
（2）其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式 ，这是由于NH4Cl溶液显 （填“酸性”“碱性”或“中性”），用离子方程式表示溶液显此性的原因 ．
（3）如图2，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则乙装置中石墨为 极（填正、负、阴、阳），乙装置中与铜线相连的石墨（2）电极上发生的反应式为 ．
（4）在图2乙装置中改为加入400mL CuSO4溶液，一段时间后，若电极质量增重 1.28g，则此时溶液的pH为 ．
21．研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。请回答下列问题：
（1）常温下，物质的量浓度均为0.1mol/L的四种溶液：①NH4I；②CH3COONa；③(NH4)2SO4；④ Na2CO3，pH从大到小排列顺序为 (填序号)。
（2）苯乙烯是工业上合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯：
。
①已知乙苯(g)、苯乙烯(g)的燃烧热分别为akJ/mol，bkJ/mol，则氢气的燃烧热为 kJ/mol(用含有Q、a、b的表达式表示，其中Q、a、b均大于0)。
②在实际生产中，在恒压条件下常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，此时乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、压强(p)的关系如下图所示。
Ⅰ.加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数(Kp)，其中，分压=总压×物质的量分数，则900K时的平衡常数Kp= .
Ⅲ.改变下列条件，能使乙苯的反应速率和转化率一定增大的是 (填字母)。
A．恒容时加入稀释剂水蒸气
B.压强不变下，温度升至1500K
C.在容积和温度不变下充入Ar
D.选用催化效果更好的催化剂
（3）利用“Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：
①放电时，正极的电极反应式为 。
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.2mol 电子时，两极的质量差为 g。(假设放电前两电极质量相等)
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．原电池反应中能自发的进行氧化还原反应，是将化学能转化为电能的装置，选项A不符合题意；
B．原电池中，负极失电子发生氧化反应，则电子流出的一极是负极，选项B不符合题意；
C．原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，选项C不符合题意；
D．构成原电池的两个电极不一定都是金属，可以是一极为较活泼金属，另一极为石墨棒等，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．原电池是将化学能转化为电能的装置；
B．负极失电子发生氧化反应；
C．溶液中阳离子向正极移动；
D．构成原电池的两个电极也可以是非金属导体等。
2．【答案】A
【解析】【解答】燃料电池发电站是将化学能转化为电能，属于化学变化，地热发电厂是地热能转化为电能，风力发电厂是风能转化为电能，水力发电站是水能转化为电能，三者均属于物理变化，故与其他三项不同的是燃料电池发电站；
故答案为A。
【分析】依据能量之间的转换分析解答。
3．【答案】A
【解析】【解答】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等可以反复充电放电属于可充电电池，是二次电池；碱性锌锰电池不能充电，完全放电后不能再使用，是一次电池；
故答案为：A。
【分析】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等属于可充电电池，是二次电池，锌锰电池不能充电，是一次电池，据此解答。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．H2燃烧时将化学能转化为热能，A不符合题意；
B．赤铁矿的主要成分为氧化铁，不是四氧化三铁，B不符合题意；
C．镀锡铁皮的镀层破损后，由于金属Fe活动性比锡强，Fe、Sn及电解质溶液构成原电池，Fe为负极，所以铁皮腐蚀速率会加速，C符合题意；
D．聚氯乙烯高温下会分解，不能用于制作不粘锅的耐热涂层，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、燃烧时化学能转化为热能；
B、赤铁矿的主要成分是四氧化三铁；
C、铁比锡活泼，铁做负极被氧化；
D、聚氯乙烯高温下分解。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．日常用的锌锰干电池中锌失去电子，作负极，而碳棒作为正极材料，故A不符合题意；
B．火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色反应使火焰可视化，便于观察火焰，故B不符合题意；
C．“天机芯”的主要材料与硅相同，故C符合题意；
D．“天问一号”形状记忆合金中的两种金属Ti、Ni，其原子序数分别为22、28，都属于过渡金属元素，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】C.芯片的主要材料为单质硅，光导纤维的主要材料为二氧化硅。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．电流从正极流向负极，铜作正极，锌做负极，则电流方向由Cu极流向Zn极，故A不符合题意；
B．若将CuSO4溶液放入A池，ZnSO4溶液放入B池，Zn与硫酸铜溶液直接接触，Zn与铜离子发生置换反应，不形成原电池，没电流，电流表指针不能偏转，故B符合题意；
C．电池工作时，Zn片做负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Zn片上带正电荷，Cu片做正极，得电子，带负电荷，故C不符合题意；
D．盐桥中阴离子向负极移动，即阴离子移向A池，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】首先判断原电池正负极，活泼金属做负极；在判断电子的流向，由负极流向正极，电流流动方向与电子流动方向相反，溶液阴阳离子移动方向为：阳正阴负。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，a极通入CH4作燃料，则a为负极，A不符合题意；
B．在原电池中，阳离子向正极移动，则K+从a极经溶液流向b极，B符合题意；
C．电池工作时，b极发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，则一段时间后，b极附近的pH会增大，C不符合题意；
D．a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成
等，电极反应为CH4+10OH--8e-=
+7H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A原电池正极化合价减低，负极化合价升高；
B．原电池中，阳离子向正极移动；
C．b极是正极，根据电极反应知道生成了氢氧根，b极附近的pH会增大；
D．a极为负极，在碱性环境下，生成了碳酸根；
8．【答案】A
【解析】【解答】解：根据燃料电池的工作原理，利用原电池原理直接制盐酸的方程式为：H2+Cl2=2HCl，该原电池的工作原理和燃料电池的工作原理相似．
A、反应H2+Cl2=2HCl中，氢气失电子，所以通入氢气的电极为原电池的负极，故A错误；
B、两极材料可以都用石墨，一极通入氢气，一极通入氯气，可以用稀盐酸做电解质溶液，故B正确；
C、在原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，通氯气的电极为正极，故C正确；
D、通氯气的电极为正极，发生得电子得还原反应，电极反应式为：Cl2+2e﹣=2Cl﹣，故D正确．
故选A．
【分析】A、通氢气的电极发生失去电子的氧化反应；
B、根据原电池的工作原理知识是来判断；
C、原电池中电解质溶液中的阳离子向正极移动；
D、氯气发生得电子的还原反应．
9．【答案】A
【解析】【解答】A．根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，故A符合题意；
B.KOH溶液为电解质溶液，则正极电极方程式为2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-，故B不符合题意；
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，故C不符合题意；
D.电池工作时阴离子OH-向负极迁移，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B中碱性条件下，铁会变成氢氧化铁
C，消耗了氢氧根离子生成了水，故浓度减小
D中阳离子移向正极。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．放电时，电流从正极经过负载流向负极，A不符合题意；
B．放电时，负极的电极反应式为NaxCy-xe-=Cy+xNa+，B符合题意；
C．充电时，Na+从阳极脱落，经电解质溶液嵌入阴极，C不符合题意；
D．充电时，每转移1mol电子，阳极质量减小23g，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】新型二次电池的判断：
1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；
2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒；若是充电过程，则负极作为阴极，正极作为阳极，阴极电极反应式为负极的逆反应，阳极的电极反应式为正极的逆反应。
11．【答案】A
【解析】【解答】A.光照时，b极失去电子，发生氧化反应，b极为负极，电极反应式为VO2+-e-+H2O＝VO2++2H+，A项符合题意；
B.光照时，b极失去电子，为了维持电荷平衡，H＋必须由b极区经质子交换膜向a极区迁移，B项不符合题意；
C.夜间，电池放电，a极的电极反应式为V2+-e－＝V3+，C项不符合题意；
D.该电池工作时，发生了氧化还原反应，化学能转化为电能，而硅太阳能电池直接将光能转化成电能，二者供电原理不相同，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电池的工作原理图中a、b两极离子的变化情况进行作答即可。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．原电池的负极失去电子，发生氧化反应，不符合题意；
B．原电池正极获得电子，发生还原反应，不符合题意；
C．在原电池中电子流向是从负极流向正极(外电路)，电流则是从正极通过外电路流向负极，不符合题意；
D．根据规定：正电荷的流动方向为电流方向，所以在原电池中电流方向是从正极流向负极(外电路)，符合题意。
【分析】原电池的工作原理是还原性较强的物质负极上失电子发生氧化反应，电子从负极流出，流入正极，氧化性较强的物质在正极上得到电子发生还原反应。
13．【答案】C
【解析】【解答】A、该反应是氧化还原反应，能设计成原电池，故A不符合题意；
B、该反应属于氧化还原反应，能设计成原电池，故B不符合题意；
C、该反应不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，故C符合题意；
D、该反应属于属于氧化还原反应，能设计成原电池，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氧化还原反应能设计成原电池。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．部分化学电源含有重金属离子，危害环境和人体健康，A不符合题意；
B．化学电源分为一次电源和二次电源，只有二次电源才是可充电电池，B不符合题意；
C．太阳能电池没有发生化学变化，不是化学电池，C符合题意；
D．火力发电居于人类社会现阶段总耗电量的首位，不是化学电池，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.不是所有的电池均无害，比如一些化学电池中含有重金属离子
B.可充电电源是二次电源。一般的化学电源可能是一次可能是二次电源
C.化学电池是需要发生化学变化，而太阳能电池没有发生化学变化
D.化学电池提供的电量不是首位，火力发电占主要地位
15．【答案】A
【解析】【解答】A.锌做负极，铜片做正极，电子从负极流向正极，负极：Zn - 2e－=Zn2+,正极：2H+＋2e－= H2↑， A符合题意；
B.盐桥中的阴离子向硫酸锌溶液中迁移，B不符合题意；
C. 右烧杯中2H+＋2e－= H2↑，PH增大，C不符合题意；
D.只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，所以总反应为：2H+＋ Zn = H2↑＋ Zn2+△H<0,D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、铜锌原电池中，锌做负极失电子转化为Zn2+进入硫酸锌溶液，硫酸做电解质溶液，H+得电子生成氢气；
B、硫酸溶液中硫酸根通过盐桥向硫酸锌溶液迁移，形成硫酸锌溶液；
C、H+得电子生成氢气，溶液pH变大；
D、原电池属于自发进行的氧化氧化反应，属于放热反应，△H<0，Q>0.
16．【答案】C
【解析】【解答】解：A、由电子流向可知a为负极，b为正极，氢氧燃料电池中OH﹣向负极即向a极移动，故A错误；
B、该装置的能量转换有化学能、电能和光能，故B错误；
C、a为负极，发生的电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，b为正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故C正确；
D、P一型半导体连接的是电池正极，故D错误．
故选C．
【分析】A、燃料电池中，阴离子移向负极；
B、该装置的能量转换有化学能、电能和光能等；
C、a为负极，发生的电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，b为正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；
D、根据电子流向可知P一型半导体连接的是电池正极．
17．【答案】（1）太阳；化学；AC
（2）Zn；氧化；增大；8
【解析】【解答】镍镉电池放电时，Cd发生失电子的氧化反应生成Cd(OH)2，则Cd作负极，负极反应为Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2，NiOOH发生得电子的还原反应生成Ni(OH)2，作正极，正极反应为NiOOH+e-+H2O═Ni(OH)2+OH-，放电时溶液中阴离子向负极移动；充电时为电解池，阴阳极反应与负正极反应相反，阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，阴极反应为Cd(OH)2+2e-═Cd+2OH-，据此分析解答。
(1)结合题目信息中物质的变化分析可知，当飞船进入光照区时，太阳能电池将太阳能转化为电能，为镍镉电池充电，将电能转化为化学能储存；
A．放电时该装置是原电池，负极上Cd失电子生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2，A正确；
B．放电时电子由负极镉电极经导线流向正极镍电极，B不正确；
C．充电时该装置是电解池．阳极上Ni(OH)2失电子生成NiOOH，阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，C正确；
D．镍镉电池放电时Cd作负极，NiOOH作正极，充电时Cd作阴极，NiOOH作阳极，则充电时电解质溶液中的OH-移向NiOOH电极，D不正确；
故答案为：太阳；化学；AC；
(2)①银锌碱性蓄电池，放电过程Zn作为负极，发生失电子的氧化反应生成Zn(OH)2，负极反应为Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2，Ag2O作为正极，发生得电子的还原反应生成Ag，正极反应为Ag2O+2e-+ H2O =2Ag+2OH-；
②在电池使用的过程中，根据上述正负极电极反应式和总反应可知，电解质溶液中KOH的物质的量不变，但是反应消耗水，所以KOH的物质的量浓度增大；
③根据正极反应式Ag2O+2e-+ H2O =2Ag+2OH-，可得每转移2mol电子，则正极减少1mol氧原子的质量，即转移2mol电子减轻16g，所以当电池工作时通过电路对外提供了1mol电子，则正极质量减轻8g；
故答案为：Zn；氧化；增大；8。
【分析】（1）太阳能电池是将太阳能转化为电能；
新型电池的判断：
1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；
2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒；
（2） ① 锌化合价升高，失去电子，作为负极，发生氧化反应；
② 结合总反应式，可以发现该过程中水的量减少，即氢氧化钾浓度增大；
③ 正极为氧化银转化为银，可以根据氧元素的质量进行计算。
18．【答案】（1）Cu2+_+2e-_=Cu；64.5
（2）Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；0.01
（3）b；CO-2e-+4OH-=CO32- +2H2O；b
（4）
【解析】【解答】（1）在该原电池中，总反应为：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu；其中Cu2＋发生得电子的还原反应，为正极，因此正极的电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu；负极的电极反应式为：Zn－2e－=Zn2＋，当电路中有1mole－通过时，负极消耗Zn的质量为0.5mol×64g·mol－1=32g，正极增加Cu的质量为：0.5mol×65g·mol－1=32.5g；因此两电极的质量差为：32g+32.5g=64.5g。
（2）该原电池中，由于Mg不与NaOH反应，Al能与NaOH反应，因此Al作负极，Al与NaOH反应生成NaAlO2和H2，因此负极的电极反应式为：Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O；
反应中收集到的气体的物质的量，由电池总反应“2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑”可知，参与反应的Al的物质的量为。
（3）在燃料电池中，燃料气体作为负极反应物，因此通入CO的为负极，即为b电极；
由于所用电解质溶液为NaOH溶液，CO失电子形成CO2，CO2进一步与NaOH反应生成Na2CO3，因此负极的电极反应式为：CO－2e－＋4OH－=CO32－＋2H2O；
在原电池中，阴离子移向负极，因此电解质溶液中的OH－移项b电极。
（4）在该反应中，Fe发生失电子的氧化反应，因此负极为Fe；电解质溶液中的Fe3＋发生得电子的还原反应，为正极反应，因此正极可用石墨电极或铜电极；因此可得该原电池装置如图：
【分析】（1）由电池总反应得出正极反应式，结合电极反应式进行计算；
（2）Mg不与NaOH溶液反应，而Al能与NaOH溶液反应，故Al为负极；结合电池总反应计算；
（3）在燃料电池中，燃料CO做负极反应物，发生失电子的氧化反应，生成CO2，进一步与NaOH反应生成Na2CO3，据此写出电极反应式；在原电池中，阴离子移项负极；
（4）在该反应中Fe发生失电子的氧化反应，为负极，Fe3+发生得电子的还原反应，为正极，据此设计原电池装置；
19．【答案】（1）；11.2
（2）NH3；＞；0.056；0.6；25
【解析】【解答】(1)①a极通入燃料N2H4，a为原电池的负极，N2H4失去电子变为N2和H+，故负极的电极反应式为：；
②每1 mol O2发生反应转移4 mol电子，该电池工作时，若有2 mol电子流经外电路，则被还原的O2的物质的量是0.5 mol，其在标准状况下的体积为V(O2)=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L；
(2)①该反应的正反应是N2与H2合成NH3，根据图示可知随着反应的进行，A物质的量增加，则A表示的是生成物NH3；
②在第4 min后，反应物、生成物的物质的量还在发生变化，生成物的物质的量增加，反应物的物质的量减少，说明反应正向进行，故第4 min时，v正＞v逆；
③根据图象可知反应达到平衡时，NH3的物质的量增加了0.6 mol，则根据物质反应转化关系可知反应会消耗H2的物质的量0.9 mol，由于容器的容积是2 L，则用H2的浓度变化表示反应速率v(H2)= ；
④根据上述分析可知A表示生成物NH3，根据图象可知：在反应达到平衡时NH3增加的物质的量是0.6 mol，B减少的物质的量是0.3 mol，NH3、B在相同时间内改变的物质的量的比是0.6 mol：0.3 mol=2：1，则B表示的物质是N2。由于在相同时间内反应的物质的量的比等于方程式中化学计量数的比，故n(N2)：n(NH3)=(0.8-x)：(x-0.2)=1：2，解得x=0.6 mol；反应进行到4 min时，N2的转化率为：。
【分析】（1）燃料正负极判断方法：燃料做负极，氧气做正极，在书写电极反应方程式时，一定要注意电解质溶液的酸碱性。
（2）根据图像，首先列出三段式，计算即可
20．【答案】（1）Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；0.2
（2）2H++2e﹣=H2↑；酸性；NH4++H2O NH3 H2O+H+
（3）阴；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑
（4）1
【解析】【解答】解：（1）设计的原电池装置的自发氧化还原反应是：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，设电子转移量是x，则64×0.5x+56×0.5x=12，解得x=0.2，
故答案为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；0.2；（2）氯化铵中，铵根离子水解导致溶液显示酸性，实质是：NH4++H2O NH3 H2O+H+，正极发生2H++2e﹣=H2↑，
故答案为：2H++2e﹣=H2↑；酸性；NH4++H2O NH3 H2O+H+；（3）其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则乙装置是电解池，甲装置是原电池，Fe是负极，Cu丝是正极，所以其中与铜线相连石墨电极是阳极，该极上发生的反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，故答案为：阴；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；（4）阴极反应：Cu2++2e﹣=Cu，当该极增重1.28g即0.02mol时，转移电子是0.04mol，总反应式为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，可知生成0.04molH+，
则c（H+）= =0.1mol/L，pH=1，
故答案为：1．
【分析】（1）根据自发氧化还原反应知识来书写，并根据两极反应结合两极质量变化进行计算；（2）氯化铵中，铵根离子水解导致溶液显示酸性，正极生成氢气；（3）根他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则乙装置是电解池，甲装置是原电池；（4）阴极反应：Cu2++2e﹣=Cu，当该极增重1.28g即0.02mol时，转移电子是0.04mol，结合总反应式为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑计算pH．
21．【答案】（1）④>②>①>③
（2）Q+a-b；体系总压强不变时，充人水蒸气，相当于反应体系减压，故平衡向气体物质的量增大的方向移动，乙苯转化率增大；2p/19；B
（3）3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C；15.8
【解析】【解答】（1）NH4I、(NH4)2SO4都是强酸弱碱盐，溶液显酸性，铵根离子浓度越大，酸性越强； CH3COONa、 Na2CO3都是强碱弱酸盐，溶液显碱性，碳酸根离子水解程度大于醋酸根离子，所以同浓度的①NH4I；②CH3COONa；③(NH4)2SO4；④ Na2CO3，pH从大到小排列顺序为④>②>①>③；
（2）①② C8H10(g)+ O2(g) 8CO2(g)+5H2O(l) - akJ/mol③C8H8(g)+10 O2(g) 8CO2(g)+4H2O(l) - bkJ/mol，根据盖斯定律②-①-③，得氢气的燃烧热为(Q+a-b)kJ/mol；②Ⅰ.通入水蒸气相当于减压，平衡正向移动，所以加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率；水与乙苯的比为8，压强为2P，900K时，乙苯的转化率为50%，
；Ⅲ A.恒容时加入稀释剂水蒸气，体积增大，反应物浓度减小，速率速率降低，故A错误；
B.正反应吸热，温度升至1500K ，速率加快，平衡正向移动，故B正确；
C.在容积和温度不变下充入Ar，反应物浓度不变，所以速率不变，平衡不移动，故C错误；
D.选用催化效果更好的催化剂，平衡不移动，故D错误。
（3）①放电时，正极CO2得电子发生还原反应，电极反应式是3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C；②根据总反应，转移0.2mol 电子时，负极消耗0.2molNa，正极生成0.1nol Na2CO3和0.05molC，所以两极的质量差为 15.8g。
【分析】（1）首先根据水解后溶液的酸碱性排序，然后根据水解程度大小再次排序即可；
（2）①根据燃烧热书写个字的热化学方程式，然后根据盖斯定律进行计算即可；
（3）①根据原电池正极发生还原反应，二氧化碳生成碳酸钠书写电极方程式。
一、单选题
1．下列有关原电池的叙述中不正确的是（ ）
A．原电池是将化学能转化为电能的装置
B．在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应
C．原电池中，电解质溶液中的阴离子会移向负极
D．构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属
2．下列发电厂(站)电能得来的本质与其他三项不同的是（ ）
A B C D
燃料电池发电站 地热发电厂 风力发电厂 水力发电站
A．A B．B C．C D．D
3．下列电池不属于二次电池（可充电电池）的是（ ）
A． 锌锰电池 B． 锂离子电池
C． 铅蓄电池 D． 镍镉电池
4．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A．H2燃烧过程中热能转化为化学能
B．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为四氧化三铁
C．镀锡铁皮的镀层破损后，比不镀锡的铁皮更加容易腐蚀
D．聚氯乙烯可通过加聚反应制得，用于制作不粘锅的耐热涂层
5．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是（ ）
A．日常用的锌锰干电池中碳棒作为正极材料
B．火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色反应使火焰可视化
C．清华大学打造的类脑芯片——“天机芯”的主要材料与光导纤维相同
D．“天问一号”形状记忆合金中的两种金属Ti、Ni都属于过渡金属元素
6．如图为锌铜原电池装置图，下列说法错误的是（ ）
A．电流方向由Cu极流向Zn极
B．若将CuSO4溶液放入A池，ZnSO4溶液放入B池，电流表指针仍能偏转
C．电池工作时，Zn片带正电荷，Cu片带负电荷
D．盐桥中的阴离子移向A池
7．甲烷燃料电池的工作原理如图，下列说法正确的是（ ）
A．a极为正极
B．K+从a极经溶液流向b极
C．工作一段时间后，b极附近的pH会减小
D．a极的电极反应为CH4+6OH--8e-=+5H2O
8．工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得盐酸，流程复杂且造成能量浪费．有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是（ ）
A．通入氢气的电极为原电池的正极
B．两极材料都用石墨，用稀盐酸做电解质溶液
C．电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动
D．通氯气的电极反应式为Cl2+2e﹣═2Cl﹣
9．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是（ ）
A．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO42 + 10H+ + 6e = Fe2O3 + 5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时K+ 向负极迁移
10．钠离子电池因原料和性能的优势而逐渐取代锂离子电池，电池结构如图所示。该电池的负极材料为(嵌钠硬碳)，正极材料为(普鲁士白)。在充放电过程中，在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电流从负极经负载流向正极
B．放电时，负极的电极反应式为：
C．充电时，从阴极脱嵌，经电解质溶液嵌入阳极
D．充电时，每转移电子，阳极增加重量
11．某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．光照时，b极的电极反应式为VO2＋－e－＋H2O＝VO2+＋2H＋
B．光照时，每转移2 mol电子，有2 mol H＋由a极区经质子交换膜向b极区迁移
C．夜间，a极的电极反应式为V3＋＋e－＝V2＋
D．硅太阳能电池供电原理与该电池相同
12．有关原电池的工作原理中的下列说法中错误的是（ ）
A．电池负极发生氧化反应
B．电池正极发生还原反应
C．电子流向是从负极流向正极(外电路)
D．电流方向是从负极流向正极(外电路)
13．下列四个化学反应，理论上不可用于设计原电池的是（ ）
A．
B．
C．
D．
14．下列说法正确的是（ ）
A．化学电源均无害
B．化学电源即为可充电电池
C．太阳能电池不是化学电池
D．化学电池所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
15．有关如图所示原电池的说法正确的是（ ）
A．随着反应进行，左烧杯中盐溶液浓度上升，右烧杯中酸溶液浓度下降
B．盐桥的作用是让电子通过，以构成闭合回路
C．随着反应进行，右烧杯中溶液pH变小
D．总反应为：2H+＋ Zn = H2↑＋ Zn2+△H>0
16．图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置．下列有关叙述正确的是（ ）
A．氢氧燃料电池中OH﹣向b极移动
B．该装置中只涉及两种形式的能量转化
C．电池正极电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．P一型半导体连接的是电池负极
二、综合题
17．2021年我国自主研发的神舟十三号载人飞船成功进入太空，其轨道舱和推进舱使用太阳能电池阵——镍镉蓄电池组系统，返回舱使用的是银锌蓄电池组。
（1）飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将 能转化为 能。除供给飞船使用放电，多余部分用镍镉蓄电池储存起来，其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关镍镉电池的说法正确的是 。
A．放电时负极反应式为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
B．放电时电子由镍电极经导线流向镉电极
C．充电时阳极反应式为Ni(OH)2+OH--2e-=NiOOH+H2O
D．充电时电解质溶液中的OH-移向镉电极
（2）返回舱使用的是银锌蓄电池组，其工作原理为：Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2。
①其负极的电极材料为 ，负极反应类型为 。
②在电池使用的过程中，电解质溶液中KOH的物质的量浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③当电池工作时通过电路对外提供了1mol电子，则正极质量减轻 g。
18．如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：
（1）当电极a为Zn，电极b为Cu，且两极板质量相等。电解质溶液为CuSO4溶液时，正极的电极反应式为 。当电路中有1moL e- 通过时，两极板的质量差为 g
（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，该电池的负极反应式为 。当反应中收集到标准状况下336mL气体时，消耗的电极的物质的量为 moL。
（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂如O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，CO为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液，则CO应通入 极填“a”或“b”，该电极反应式为 ，电解质溶液中OH-向 极移动（填“a”或“b”）。
（4）理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Fe + 2Fe3+=3Fe2+”设计一个原电池，并在下面方框内画出简单原电池实验装置图，注明电极材料和电解质溶液。
19．氮元素的单质及其化合物是化学研究的热点。回答下列问题：
（1）肼(N2H4，常温下为液态)是火箭的传统燃料之一，某N2H4-O2原电池的工作原理如图甲。
①a极的电极反应式为 。
②该电池工作时，若有2 mol电子流经外电路，则被还原的O2体积为 L(标准状况下)。
（2）一定温度时，在体积为2 L的恒容反应器中发生反应：，A、B物质的量随时间的变化曲线如图乙所示。
①A为 (填化学式)。
②4 min时，v正 (填“＞”“＜”或“＝”) v逆。
③内该反应的平均反应速率v(H2)= (保留两位有效数字)。
④ ，反应进行4 min时，N2的转化率为 。
20．电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容．某兴趣小组做如下探究实验：
（1）如图1为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置，该反应的离子方程式为 ．反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过 mol电子．
（2）其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式 ，这是由于NH4Cl溶液显 （填“酸性”“碱性”或“中性”），用离子方程式表示溶液显此性的原因 ．
（3）如图2，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则乙装置中石墨为 极（填正、负、阴、阳），乙装置中与铜线相连的石墨（2）电极上发生的反应式为 ．
（4）在图2乙装置中改为加入400mL CuSO4溶液，一段时间后，若电极质量增重 1.28g，则此时溶液的pH为 ．
21．研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。请回答下列问题：
（1）常温下，物质的量浓度均为0.1mol/L的四种溶液：①NH4I；②CH3COONa；③(NH4)2SO4；④ Na2CO3，pH从大到小排列顺序为 (填序号)。
（2）苯乙烯是工业上合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯：
。
①已知乙苯(g)、苯乙烯(g)的燃烧热分别为akJ/mol，bkJ/mol，则氢气的燃烧热为 kJ/mol(用含有Q、a、b的表达式表示，其中Q、a、b均大于0)。
②在实际生产中，在恒压条件下常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，此时乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、压强(p)的关系如下图所示。
Ⅰ.加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数(Kp)，其中，分压=总压×物质的量分数，则900K时的平衡常数Kp= .
Ⅲ.改变下列条件，能使乙苯的反应速率和转化率一定增大的是 (填字母)。
A．恒容时加入稀释剂水蒸气
B.压强不变下，温度升至1500K
C.在容积和温度不变下充入Ar
D.选用催化效果更好的催化剂
（3）利用“Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：
①放电时，正极的电极反应式为 。
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.2mol 电子时，两极的质量差为 g。(假设放电前两电极质量相等)
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．原电池反应中能自发的进行氧化还原反应，是将化学能转化为电能的装置，选项A不符合题意；
B．原电池中，负极失电子发生氧化反应，则电子流出的一极是负极，选项B不符合题意；
C．原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，选项C不符合题意；
D．构成原电池的两个电极不一定都是金属，可以是一极为较活泼金属，另一极为石墨棒等，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．原电池是将化学能转化为电能的装置；
B．负极失电子发生氧化反应；
C．溶液中阳离子向正极移动；
D．构成原电池的两个电极也可以是非金属导体等。
2．【答案】A
【解析】【解答】燃料电池发电站是将化学能转化为电能，属于化学变化，地热发电厂是地热能转化为电能，风力发电厂是风能转化为电能，水力发电站是水能转化为电能，三者均属于物理变化，故与其他三项不同的是燃料电池发电站；
故答案为A。
【分析】依据能量之间的转换分析解答。
3．【答案】A
【解析】【解答】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等可以反复充电放电属于可充电电池，是二次电池；碱性锌锰电池不能充电，完全放电后不能再使用，是一次电池；
故答案为：A。
【分析】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等属于可充电电池，是二次电池，锌锰电池不能充电，是一次电池，据此解答。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．H2燃烧时将化学能转化为热能，A不符合题意；
B．赤铁矿的主要成分为氧化铁，不是四氧化三铁，B不符合题意；
C．镀锡铁皮的镀层破损后，由于金属Fe活动性比锡强，Fe、Sn及电解质溶液构成原电池，Fe为负极，所以铁皮腐蚀速率会加速，C符合题意；
D．聚氯乙烯高温下会分解，不能用于制作不粘锅的耐热涂层，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、燃烧时化学能转化为热能；
B、赤铁矿的主要成分是四氧化三铁；
C、铁比锡活泼，铁做负极被氧化；
D、聚氯乙烯高温下分解。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．日常用的锌锰干电池中锌失去电子，作负极，而碳棒作为正极材料，故A不符合题意；
B．火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色反应使火焰可视化，便于观察火焰，故B不符合题意；
C．“天机芯”的主要材料与硅相同，故C符合题意；
D．“天问一号”形状记忆合金中的两种金属Ti、Ni，其原子序数分别为22、28，都属于过渡金属元素，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】C.芯片的主要材料为单质硅，光导纤维的主要材料为二氧化硅。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．电流从正极流向负极，铜作正极，锌做负极，则电流方向由Cu极流向Zn极，故A不符合题意；
B．若将CuSO4溶液放入A池，ZnSO4溶液放入B池，Zn与硫酸铜溶液直接接触，Zn与铜离子发生置换反应，不形成原电池，没电流，电流表指针不能偏转，故B符合题意；
C．电池工作时，Zn片做负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Zn片上带正电荷，Cu片做正极，得电子，带负电荷，故C不符合题意；
D．盐桥中阴离子向负极移动，即阴离子移向A池，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】首先判断原电池正负极，活泼金属做负极；在判断电子的流向，由负极流向正极，电流流动方向与电子流动方向相反，溶液阴阳离子移动方向为：阳正阴负。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，a极通入CH4作燃料，则a为负极，A不符合题意；
B．在原电池中，阳离子向正极移动，则K+从a极经溶液流向b极，B符合题意；
C．电池工作时，b极发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，则一段时间后，b极附近的pH会增大，C不符合题意；
D．a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成
等，电极反应为CH4+10OH--8e-=
+7H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A原电池正极化合价减低，负极化合价升高；
B．原电池中，阳离子向正极移动；
C．b极是正极，根据电极反应知道生成了氢氧根，b极附近的pH会增大；
D．a极为负极，在碱性环境下，生成了碳酸根；
8．【答案】A
【解析】【解答】解：根据燃料电池的工作原理，利用原电池原理直接制盐酸的方程式为：H2+Cl2=2HCl，该原电池的工作原理和燃料电池的工作原理相似．
A、反应H2+Cl2=2HCl中，氢气失电子，所以通入氢气的电极为原电池的负极，故A错误；
B、两极材料可以都用石墨，一极通入氢气，一极通入氯气，可以用稀盐酸做电解质溶液，故B正确；
C、在原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，通氯气的电极为正极，故C正确；
D、通氯气的电极为正极，发生得电子得还原反应，电极反应式为：Cl2+2e﹣=2Cl﹣，故D正确．
故选A．
【分析】A、通氢气的电极发生失去电子的氧化反应；
B、根据原电池的工作原理知识是来判断；
C、原电池中电解质溶液中的阳离子向正极移动；
D、氯气发生得电子的还原反应．
9．【答案】A
【解析】【解答】A．根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，故A符合题意；
B.KOH溶液为电解质溶液，则正极电极方程式为2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-，故B不符合题意；
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，故C不符合题意；
D.电池工作时阴离子OH-向负极迁移，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B中碱性条件下，铁会变成氢氧化铁
C，消耗了氢氧根离子生成了水，故浓度减小
D中阳离子移向正极。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．放电时，电流从正极经过负载流向负极，A不符合题意；
B．放电时，负极的电极反应式为NaxCy-xe-=Cy+xNa+，B符合题意；
C．充电时，Na+从阳极脱落，经电解质溶液嵌入阴极，C不符合题意；
D．充电时，每转移1mol电子，阳极质量减小23g，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】新型二次电池的判断：
1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；
2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒；若是充电过程，则负极作为阴极，正极作为阳极，阴极电极反应式为负极的逆反应，阳极的电极反应式为正极的逆反应。
11．【答案】A
【解析】【解答】A.光照时，b极失去电子，发生氧化反应，b极为负极，电极反应式为VO2+-e-+H2O＝VO2++2H+，A项符合题意；
B.光照时，b极失去电子，为了维持电荷平衡，H＋必须由b极区经质子交换膜向a极区迁移，B项不符合题意；
C.夜间，电池放电，a极的电极反应式为V2+-e－＝V3+，C项不符合题意；
D.该电池工作时，发生了氧化还原反应，化学能转化为电能，而硅太阳能电池直接将光能转化成电能，二者供电原理不相同，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电池的工作原理图中a、b两极离子的变化情况进行作答即可。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．原电池的负极失去电子，发生氧化反应，不符合题意；
B．原电池正极获得电子，发生还原反应，不符合题意；
C．在原电池中电子流向是从负极流向正极(外电路)，电流则是从正极通过外电路流向负极，不符合题意；
D．根据规定：正电荷的流动方向为电流方向，所以在原电池中电流方向是从正极流向负极(外电路)，符合题意。
【分析】原电池的工作原理是还原性较强的物质负极上失电子发生氧化反应，电子从负极流出，流入正极，氧化性较强的物质在正极上得到电子发生还原反应。
13．【答案】C
【解析】【解答】A、该反应是氧化还原反应，能设计成原电池，故A不符合题意；
B、该反应属于氧化还原反应，能设计成原电池，故B不符合题意；
C、该反应不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，故C符合题意；
D、该反应属于属于氧化还原反应，能设计成原电池，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氧化还原反应能设计成原电池。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．部分化学电源含有重金属离子，危害环境和人体健康，A不符合题意；
B．化学电源分为一次电源和二次电源，只有二次电源才是可充电电池，B不符合题意；
C．太阳能电池没有发生化学变化，不是化学电池，C符合题意；
D．火力发电居于人类社会现阶段总耗电量的首位，不是化学电池，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.不是所有的电池均无害，比如一些化学电池中含有重金属离子
B.可充电电源是二次电源。一般的化学电源可能是一次可能是二次电源
C.化学电池是需要发生化学变化，而太阳能电池没有发生化学变化
D.化学电池提供的电量不是首位，火力发电占主要地位
15．【答案】A
【解析】【解答】A.锌做负极，铜片做正极，电子从负极流向正极，负极：Zn - 2e－=Zn2+,正极：2H+＋2e－= H2↑， A符合题意；
B.盐桥中的阴离子向硫酸锌溶液中迁移，B不符合题意；
C. 右烧杯中2H+＋2e－= H2↑，PH增大，C不符合题意；
D.只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，所以总反应为：2H+＋ Zn = H2↑＋ Zn2+△H<0,D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、铜锌原电池中，锌做负极失电子转化为Zn2+进入硫酸锌溶液，硫酸做电解质溶液，H+得电子生成氢气；
B、硫酸溶液中硫酸根通过盐桥向硫酸锌溶液迁移，形成硫酸锌溶液；
C、H+得电子生成氢气，溶液pH变大；
D、原电池属于自发进行的氧化氧化反应，属于放热反应，△H<0，Q>0.
16．【答案】C
【解析】【解答】解：A、由电子流向可知a为负极，b为正极，氢氧燃料电池中OH﹣向负极即向a极移动，故A错误；
B、该装置的能量转换有化学能、电能和光能，故B错误；
C、a为负极，发生的电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，b为正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故C正确；
D、P一型半导体连接的是电池正极，故D错误．
故选C．
【分析】A、燃料电池中，阴离子移向负极；
B、该装置的能量转换有化学能、电能和光能等；
C、a为负极，发生的电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，b为正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；
D、根据电子流向可知P一型半导体连接的是电池正极．
17．【答案】（1）太阳；化学；AC
（2）Zn；氧化；增大；8
【解析】【解答】镍镉电池放电时，Cd发生失电子的氧化反应生成Cd(OH)2，则Cd作负极，负极反应为Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2，NiOOH发生得电子的还原反应生成Ni(OH)2，作正极，正极反应为NiOOH+e-+H2O═Ni(OH)2+OH-，放电时溶液中阴离子向负极移动；充电时为电解池，阴阳极反应与负正极反应相反，阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，阴极反应为Cd(OH)2+2e-═Cd+2OH-，据此分析解答。
(1)结合题目信息中物质的变化分析可知，当飞船进入光照区时，太阳能电池将太阳能转化为电能，为镍镉电池充电，将电能转化为化学能储存；
A．放电时该装置是原电池，负极上Cd失电子生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2，A正确；
B．放电时电子由负极镉电极经导线流向正极镍电极，B不正确；
C．充电时该装置是电解池．阳极上Ni(OH)2失电子生成NiOOH，阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，C正确；
D．镍镉电池放电时Cd作负极，NiOOH作正极，充电时Cd作阴极，NiOOH作阳极，则充电时电解质溶液中的OH-移向NiOOH电极，D不正确；
故答案为：太阳；化学；AC；
(2)①银锌碱性蓄电池，放电过程Zn作为负极，发生失电子的氧化反应生成Zn(OH)2，负极反应为Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2，Ag2O作为正极，发生得电子的还原反应生成Ag，正极反应为Ag2O+2e-+ H2O =2Ag+2OH-；
②在电池使用的过程中，根据上述正负极电极反应式和总反应可知，电解质溶液中KOH的物质的量不变，但是反应消耗水，所以KOH的物质的量浓度增大；
③根据正极反应式Ag2O+2e-+ H2O =2Ag+2OH-，可得每转移2mol电子，则正极减少1mol氧原子的质量，即转移2mol电子减轻16g，所以当电池工作时通过电路对外提供了1mol电子，则正极质量减轻8g；
故答案为：Zn；氧化；增大；8。
【分析】（1）太阳能电池是将太阳能转化为电能；
新型电池的判断：
1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；
2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒；
（2） ① 锌化合价升高，失去电子，作为负极，发生氧化反应；
② 结合总反应式，可以发现该过程中水的量减少，即氢氧化钾浓度增大；
③ 正极为氧化银转化为银，可以根据氧元素的质量进行计算。
18．【答案】（1）Cu2+_+2e-_=Cu；64.5
（2）Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；0.01
（3）b；CO-2e-+4OH-=CO32- +2H2O；b
（4）
【解析】【解答】（1）在该原电池中，总反应为：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu；其中Cu2＋发生得电子的还原反应，为正极，因此正极的电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu；负极的电极反应式为：Zn－2e－=Zn2＋，当电路中有1mole－通过时，负极消耗Zn的质量为0.5mol×64g·mol－1=32g，正极增加Cu的质量为：0.5mol×65g·mol－1=32.5g；因此两电极的质量差为：32g+32.5g=64.5g。
（2）该原电池中，由于Mg不与NaOH反应，Al能与NaOH反应，因此Al作负极，Al与NaOH反应生成NaAlO2和H2，因此负极的电极反应式为：Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O；
反应中收集到的气体的物质的量，由电池总反应“2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑”可知，参与反应的Al的物质的量为。
（3）在燃料电池中，燃料气体作为负极反应物，因此通入CO的为负极，即为b电极；
由于所用电解质溶液为NaOH溶液，CO失电子形成CO2，CO2进一步与NaOH反应生成Na2CO3，因此负极的电极反应式为：CO－2e－＋4OH－=CO32－＋2H2O；
在原电池中，阴离子移向负极，因此电解质溶液中的OH－移项b电极。
（4）在该反应中，Fe发生失电子的氧化反应，因此负极为Fe；电解质溶液中的Fe3＋发生得电子的还原反应，为正极反应，因此正极可用石墨电极或铜电极；因此可得该原电池装置如图：
【分析】（1）由电池总反应得出正极反应式，结合电极反应式进行计算；
（2）Mg不与NaOH溶液反应，而Al能与NaOH溶液反应，故Al为负极；结合电池总反应计算；
（3）在燃料电池中，燃料CO做负极反应物，发生失电子的氧化反应，生成CO2，进一步与NaOH反应生成Na2CO3，据此写出电极反应式；在原电池中，阴离子移项负极；
（4）在该反应中Fe发生失电子的氧化反应，为负极，Fe3+发生得电子的还原反应，为正极，据此设计原电池装置；
19．【答案】（1）；11.2
（2）NH3；＞；0.056；0.6；25
【解析】【解答】(1)①a极通入燃料N2H4，a为原电池的负极，N2H4失去电子变为N2和H+，故负极的电极反应式为：；
②每1 mol O2发生反应转移4 mol电子，该电池工作时，若有2 mol电子流经外电路，则被还原的O2的物质的量是0.5 mol，其在标准状况下的体积为V(O2)=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L；
(2)①该反应的正反应是N2与H2合成NH3，根据图示可知随着反应的进行，A物质的量增加，则A表示的是生成物NH3；
②在第4 min后，反应物、生成物的物质的量还在发生变化，生成物的物质的量增加，反应物的物质的量减少，说明反应正向进行，故第4 min时，v正＞v逆；
③根据图象可知反应达到平衡时，NH3的物质的量增加了0.6 mol，则根据物质反应转化关系可知反应会消耗H2的物质的量0.9 mol，由于容器的容积是2 L，则用H2的浓度变化表示反应速率v(H2)= ；
④根据上述分析可知A表示生成物NH3，根据图象可知：在反应达到平衡时NH3增加的物质的量是0.6 mol，B减少的物质的量是0.3 mol，NH3、B在相同时间内改变的物质的量的比是0.6 mol：0.3 mol=2：1，则B表示的物质是N2。由于在相同时间内反应的物质的量的比等于方程式中化学计量数的比，故n(N2)：n(NH3)=(0.8-x)：(x-0.2)=1：2，解得x=0.6 mol；反应进行到4 min时，N2的转化率为：。
【分析】（1）燃料正负极判断方法：燃料做负极，氧气做正极，在书写电极反应方程式时，一定要注意电解质溶液的酸碱性。
（2）根据图像，首先列出三段式，计算即可
20．【答案】（1）Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；0.2
（2）2H++2e﹣=H2↑；酸性；NH4++H2O NH3 H2O+H+
（3）阴；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑
（4）1
【解析】【解答】解：（1）设计的原电池装置的自发氧化还原反应是：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，设电子转移量是x，则64×0.5x+56×0.5x=12，解得x=0.2，
故答案为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；0.2；（2）氯化铵中，铵根离子水解导致溶液显示酸性，实质是：NH4++H2O NH3 H2O+H+，正极发生2H++2e﹣=H2↑，
故答案为：2H++2e﹣=H2↑；酸性；NH4++H2O NH3 H2O+H+；（3）其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则乙装置是电解池，甲装置是原电池，Fe是负极，Cu丝是正极，所以其中与铜线相连石墨电极是阳极，该极上发生的反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，故答案为：阴；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；（4）阴极反应：Cu2++2e﹣=Cu，当该极增重1.28g即0.02mol时，转移电子是0.04mol，总反应式为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，可知生成0.04molH+，
则c（H+）= =0.1mol/L，pH=1，
故答案为：1．
【分析】（1）根据自发氧化还原反应知识来书写，并根据两极反应结合两极质量变化进行计算；（2）氯化铵中，铵根离子水解导致溶液显示酸性，正极生成氢气；（3）根他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则乙装置是电解池，甲装置是原电池；（4）阴极反应：Cu2++2e﹣=Cu，当该极增重1.28g即0.02mol时，转移电子是0.04mol，结合总反应式为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑计算pH．
21．【答案】（1）④>②>①>③
（2）Q+a-b；体系总压强不变时，充人水蒸气，相当于反应体系减压，故平衡向气体物质的量增大的方向移动，乙苯转化率增大；2p/19；B
（3）3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C；15.8
【解析】【解答】（1）NH4I、(NH4)2SO4都是强酸弱碱盐，溶液显酸性，铵根离子浓度越大，酸性越强； CH3COONa、 Na2CO3都是强碱弱酸盐，溶液显碱性，碳酸根离子水解程度大于醋酸根离子，所以同浓度的①NH4I；②CH3COONa；③(NH4)2SO4；④ Na2CO3，pH从大到小排列顺序为④>②>①>③；
（2）①② C8H10(g)+ O2(g) 8CO2(g)+5H2O(l) - akJ/mol③C8H8(g)+10 O2(g) 8CO2(g)+4H2O(l) - bkJ/mol，根据盖斯定律②-①-③，得氢气的燃烧热为(Q+a-b)kJ/mol；②Ⅰ.通入水蒸气相当于减压，平衡正向移动，所以加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率；水与乙苯的比为8，压强为2P，900K时，乙苯的转化率为50%，
；Ⅲ A.恒容时加入稀释剂水蒸气，体积增大，反应物浓度减小，速率速率降低，故A错误；
B.正反应吸热，温度升至1500K ，速率加快，平衡正向移动，故B正确；
C.在容积和温度不变下充入Ar，反应物浓度不变，所以速率不变，平衡不移动，故C错误；
D.选用催化效果更好的催化剂，平衡不移动，故D错误。
（3）①放电时，正极CO2得电子发生还原反应，电极反应式是3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C；②根据总反应，转移0.2mol 电子时，负极消耗0.2molNa，正极生成0.1nol Na2CO3和0.05molC，所以两极的质量差为 15.8g。
【分析】（1）首先根据水解后溶液的酸碱性排序，然后根据水解程度大小再次排序即可；
（2）①根据燃烧热书写个字的热化学方程式，然后根据盖斯定律进行计算即可；
（3）①根据原电池正极发生还原反应，二氧化碳生成碳酸钠书写电极方程式。