第四章化学反应与电能同步习题（含解析）2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 第四章化学反应与电能同步习题（含解析）2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-13 21:56:04 | ||
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文档简介
第四章 化学反应与电能同步习题
一、单选题（共15题）
1．点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，下列说法正确的是
A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连
B．蚀孔外每吸收2.24LO2，可氧化0.2molFe
C．由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强
D．孔隙中可以发生析氢腐蚀
2．海水提取金属锂的装置如下图，工作时，在电极C依次检测到两种气体。下列说法
A．电子的流向为：电极d→电极b→电极a→电极c
B．离子交换膜为质子交换膜
C．丁基锂可用LiNO3水溶液代替
D．若导线中转移1mol电子，则电极c产生气体质量在8g和35.5g之间
3．我国科学家最近发明了一种Zn - PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两离子交换膜隔开，形成I、II、III三个电解质溶液区域，结构示意图如图：
下列说法不正确的是
A．Ⅱ区域的电解质溶液为K2SO4溶液
B．a和b分别是阴离子、阳离于交换膜
C．放电时，阴极区溶液中OH—浓度升高
D．放电时，负极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)
4．一种新型燃料电池以二氧化硫和空气为原料，工作原理如图所示，下列说法不正确的是
A．电路中每通过 1 mol 电子，有 1 mol H＋从 a 电极迁移到 b 电极
B．该电池实现了制备硫酸、发电、环保三位一体的结合
C．该电池工作时，b 极附近 pH 逐渐降低
D．相同条件下，放电过程中消耗的 SO2和 O2的体积比为 2∶1
5．污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
下列说法不正确的是（ ）
A．上述流程脱硫实现了废弃物的综合利用和酸雨的减少
B．用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是碳酸铝和碳酸铁的溶解度比MnCO3更小。
C．MnO2是碱性锌锰电池的正极材料,碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-
D．假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程,将am3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为C mol,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2为(0.6C-0.4ab)mol
6．如图是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定，电池总反应为。下列说法正确的是
A．a为负极，发生还原反应
B．b极的电极反应式：
C．当消耗时，溶液中传导的电子数目为
D．调节电解质溶液的方法是补充
7．下列说法正确的是
① ② ③ ④
A．以上四套装置的电流表指针均有偏转
B．装置①中电子由Zn经过电流表流向Cu
C．装置①中H+在Zn表面得电子，变为H2
D．装置④中Mg为负极，发生还原反应
8．全钒氧化还原电池是一种新型可充电池，结构原理如图所示，该电池放电时，右槽中的电极反应为：V2+-e-=V3+，下列说法不正确的是
A．放电时，右槽发生氧化反应
B．放电时，左槽的电极反应式：VO+2H++e-=VO2++H2O
C．充电时，阴极电解液pH升高
D．充电时，每转移1mol电子，电解液中n(H+)的变化量为2mol
9．为探究与KI溶液的反应，进行如下实验：
实验1将浓度均为溶液和KI溶液混合，有黄色沉淀产生，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。
实验2搭建如图所示装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。
下列说法正确的是
A．X电极的电极反应式为
B．实验2的总反应方程式为
C．实验2反应一段时间后，左侧烧杯中增大，右侧烧杯中增大
D．实验1和实验2表明，和KI发生复分解反应的平衡常数比氧化还原反应的大
10．铜锌原电池(如下图盐桥中含有KCl)，下列叙述错误的是
A．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
B．电池总反应为：Zn+Cu2+ ==Zn2++Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．负极反应为：Zn-2e- ==Zn2+
11．电化学修复技术是近年迅速发展的一种污染土壤绿色原位修复技术。处理土壤重金属污染时，在污染土壤区域插入电极(下图)，土壤中污染物定向迁移，富集在电极区域，再通过其他方法(电镀、沉淀/共沉淀、抽出、离子交换树脂等)去除。下列说法不正确的是
A．阴极发生的主要反应：
B．土壤胶粒吸附重金属离子造成土壤重金属污染
C．阴极区抽提物发生的是阴离子交换
D．阳极区产生的H+在向阴极迁移过程中解吸重金属离子
12．用NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．所含共价键数目均为NA的白磷和甲烷的物质的量相等
B．向含1molCl-的NH4Cl溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中数目为NA
C．2molSO2与1molO2在密闭容器中充分反应后，容器中的分子总数为2NA
D．用铜作电极电解饱和NaCl溶液，当电路上通过0.2mole-时，阴、阳两极产生的气体分子总数为0.2NA
13．在强碱性溶液中主要以形式存在。燃料电池工作原理如图所示。正极反应式为。提示：电池效率等于电路上通过的电子数与负极失去电子数之比。下列说法错误的是
A．Al极发生氧化反应
B．电流由Pt极经负载流向Al极
C．放电时，向Al极迁移
D．若正极生成，电路经过2.4mol电子，电池效率为60%
14．锌铜原电池装置如图所示，盐桥中装有含饱和溶液的琼胶，下列说法不正确的是
A．Ⅱ中盐桥的作用是形成闭合回路，平衡溶液电荷
B．电池工作时，Ⅱ中盐桥内向右侧烧杯移动
C．Ⅰ和Ⅱ的反应原理均为：
D．Ⅱ中盐桥可用吸有饱和溶液的滤纸条代替
15．北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，其原理是：，该电池的主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。下列说法不正确的是
A．b为该电池的负极
B．a电极的反应式为：
C．当电池工作时，两电极的质量之和几乎不变
D．调节电解质溶液，即补充一定量的溶液和溶液
二、填空题（共10题）
16．天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式如下，请回答下列问题：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol．
（1）反应物能量总和 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和．
（2）若1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，则放出的热量 889.6kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，放热较多的是 ．
（4）被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．
①已知甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，通入甲烷的这个电极是 （填“正极”或“负极”），其另外一电极上的电极反应式为： ．
②通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率 （填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．
17．铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断：
(1)该蓄电池的负极材料是 ，放电时发生 （填“氧化”或“还原”）反应。
(2)该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体，生成时附着在电极上。试写出该电池放电时，正极的电极反应 （用离子方程式表示）。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为H2SO4溶液，则氢氧燃料电池的正极反应式为 。
18．全钒液流电池是化学储能领域的一个研究热点，储能容量大、使用寿命长，利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。
回答下列问题：
(1)a电极为 (填“正极”或“负极”)，其电极反应式为 。
(2)隔膜1为 交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)，q口流出液含有的溶质为 (填化学式)，d电极的电极反应式为 。
(3)B装置中产生的气体总量为336 mL(标准状况下)时，通过质子交换膜的的物质的量为 mol。
19．钢铁在自然界中的腐蚀比较普遍。
(1)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的 腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与直流电源的 (填“正”或“负”)极相连。
(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。
(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示，请回答：
①应将铁件置于 极(填A或B)，另一电极材料应为 。
②若电镀前铁、铜两片金属的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者的质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为 mol。
20．用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料为石墨)
图1 图2
(1)图1中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，SO32-放电的电极反应
(2)在图2所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
①溶液pH变化：B ，C (填“增大”“减小”或“不变”)。
②通电5 min时，B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为 (设电解前后溶液体积无变化)。
21．钌基配合物光敏染料敏化太阳能电池工作时的反应为2RuII*+I=2RuIII+3I-，装置如图。该电池负极材料为 ，负极对应的产物为 ；正极材料为 ，正极对应的产物为 ，正极反应式： 。
22．下图是一个电化学过程的示意图：
(1)图中乙池是 装置(填“电解池”或“原电池”)，写出通入一极的电极反应式 。
(2)反应一段时间后，乙池中溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车(用电动机表示)。
初步设计的实验装置示意图如图1所示，溶液在图1所示装置中的作用是 (答两点)。
实验发现：该装置不能驱动小车。
该小组同学提出假设：
可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是 和 ，盐桥中的移向 溶液。
23．下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到 336 mL (标准状态)气体。回答：
(1)直流电源中，M为 极。
(2)Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。
(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2: : : 。
(4)AgNO3溶液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH ，硫酸的浓度 ，硫酸的pH 。
(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸 g。
24．铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极隔板是惰性材料，电池总反应式为：
回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原反应）
(1)放电时：正极的电极反应式是 ；电解液中H2SO4的浓度将变 ，当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 ，B电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。
25．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率，请回答下列问题。
（1）①工业合成氨反应：N2+3H22NH3是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1molN2完全反应生成NH3可放出92kJ热量。如果将10molN2和足量H2混合，使其充分反应，放出的热量 （填“大于”、“小于”或“等于”）920kJ。
②已知断开1molNN键吸收的能量为945.6kJ，形成1molN﹣H键放出的能量为391kJ，根据化学方程式N2+3H22NH3，生成标准状况下44.8LNH3时放出的能量为92.4kJ，则断开1molH﹣H键吸收的能量是 。
（2）某实验小组同学进行如图1所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度 （填“升高”或“降低”）。反应过程 （填“①”或“②”）的能量变化可用图2表示。
（3）已知化学反应A2（g）+B2（g）═2AB（g）的能量变化如图2所示，该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（4）用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图3所示：
①则d电极是 （填“正极”或“负极”），c电极的电极反应式为 。
②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连，A错误；
B．2.24LO2没有指明是否为标准状况，不一定为0.1molO2，B错误；
C．封闭环境中由于Fe2+水解导致酸性增强，C错误；
D．由于孔隙中介质的酸性增强有HCl存在，可发生析氢腐蚀，D正确；
故选D。
2．D
【分析】根据海水提取金属锂的装置图知，电极d为阴极得电子发生还原反应析出金属锂，则电极c为阳极，依次检测到两种气体即氯离子先放电生成氯气，后氢氧根放电放出氧气，所以电极b是负极、电极a是正极，据此分析解答。
【详解】A．根据以上分析，电极b是负极、电极a是正极，电极d为阴极，电极c为阳极，所以电子的流向为：电极b→电极d，电极c→电极a，故A错误；
B．因为电极c首先放出氯气，为平衡电荷，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误；
C．因为金属锂与水发生反应，所以LiNO3水溶液电解提取不到金属锂，故C错误；
D．根据转移电子数相等，若导线中转移1mol电子，则电极c产生气体全是氯气质量为35.5g，全是氧气气体质量为8g，所以产生气体质量在8g和35.5g之间，故D正确；
故答案选D。
3．B
【详解】A．负极(Zn极)为负极，消耗氢氧根，剩余钾离子，钾离子通过a阳离子交换膜移向Ⅱ区域；正极(极)消耗氢离子，剩余硫酸根离子通过阴离子交换膜移向Ⅱ区域，所以Ⅱ区域的电解质溶液为K2SO4溶液，故A不选；
B．A分析可知a和b分别是阳离子、阴离于交换膜，故选B；
C．则放电时I为阳极区，消耗氢氧根离子；III为阴极区，消耗氢离子则氢氧根离子浓度升高，故C不选；
D．放电时，负极发生氧化反应，即电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，故D不选；
答案选B
4．C
【分析】通入SO2为电池负极，即ａ为负极，发生氧化反应生成硫酸，反应式为：SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+，通入空气的为正极，即ｂ为正极，反应式为：O2+4H++4e-═2H2O，装置的总反应为：2SO2+2H2O+O2═2SO42-+4H+。
【详解】A．ａ为负极，ｂ为正极，由正极反应式O2+4H++4e-═2H2O可判断，电路中每通过 1 mol 电子，有 1 mol H＋从 a 电极迁移到 b 电极，故A正确；
B. SO2是污染性气体，电池负极的SO2气体发生氧化反应生成硫酸，既减少了环境污染，又将其转换为电能、充分利用，故B正确；
C．ｂ为正极，反应式为：O2+4H++4e-═2H2O，b 极附近 pH 逐渐升高，故C错误；
D．由总反应式：2SO2+2H2O+O2═2SO42-+4H+可知，相同条件下，放电过程中消耗的 SO2 和 O2 的体积比为 2∶1，故D正确。
答案选C。
【点睛】本题考查了原电池原理的应用，明确电解质溶液酸碱性、电极的判断以及电极方程式的书写方法是解本题关键。
5．B
【详解】A.含有二氧化硫的气体，经过一系列变化最终变为硫酸钾，上述流程实现了废弃物的综合利用，用减少了的排放，使得酸雨也减少，A正确；
B．消耗溶液中的酸，升高溶液的pH，促使和水解生成氢氧化物沉淀；而不是碳酸铝和碳酸铁的溶解度比MnCO3更小，B错误；
C.MnO2是碱性锌锰电池的正极材料，发生还原反应，正极的电极反应式是MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-，C正确；
D.流程中发生的反应有：、2H2O+3MnSO4+2KMnO4=K2SO4+5MnO2+2H2SO4，生成MnSO4的物质的量为cmol，所以反应消耗的MnSO4物质的量为n=c×3/5=0.6cmol，而吸收生成 MnSO4的物质的量为n1=a×1000×b%×89.6%/22.4=0.4ab，所以引入的锰元素的物质的量=（0.6c-0.4ab）mol，D正确；
答案为B。
6．D
【分析】由电池总反应方程式可知，a极为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，b极为正极，在硫酸作用下，二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水。
【详解】A．由分析可知，a极为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，故A错误；
B．由分析可知，b极为正极，在硫酸作用下，二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为，故B错误；
C．当电池工作时，电子不能由电解质溶液传递，故C错误；
D．由电池总反应可知，电池工作时消耗硫酸，则调节电解质溶液的方法是补充硫酸，故D正确；
故选D。
7．B
【详解】A．①④可以形成原电池，②中两个电极活泼性相同，不能产生电流，③中乙醇是非电解质，不能形成闭合回路，A错误；
B．装置①中Zn为负极，是电子流出端，Cu为正极，是电子流入端，所以装置①中电子由Zn经过电流表流向Cu，B正确；
C．装置①中Zn为负极，Cu为正极，H+在Cu表面得电子生成H2，C错误；
D．装置④中Al和氢氧化钠发生氧化还原反应，Al为负极，失去电子发生氧化反应，D错误；
答案为：B。
8．C
【详解】A．该电池放电时，右槽中的电极反应为V2+-e-=V3+，发生氧化反应，A正确；
B．放电时左槽为正极，发生还原反应，电极反应式为VO+2H++e-=VO2++H2O，B正确；
C．放电时右槽为负极，则充电时右槽为阴极，电极反应为V3++e-=V2+，同时H+会迁移到阴极，所以pH减小，C错误；
D．充电时阳极的反应为VO2++H2O-e-= VO+2H+，阴极反应为V3++e-=V2+，根据电极方程式可知每转移1mol电子，电解液中n(H+)的变化量为2mol，D正确；
综上所述答案为C。
9．B
【详解】A．实验2的装置是原电池，根据氧化还原反应可知，X电极为负极，电极反应式为，A错误；
B．实验2的装置是原电池，根据氧化还原反应可知，正极Y电极生成Ag，负极X电极生成则总反应为，B正确；
C．实验2的装置是原电池，X电极为负极，Y电极为正极，放电时盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，即移向右侧烧杯中，移向左侧烧杯中，所以反应一段时间后，左侧烧杯中和右侧烧杯中均不变，C错误；
D．和KI发生的反应存在竞争性，并且发生复分解反应的程度大于氧化还原反应的程度，但反应类型不同，不能据此判断平衡常数大小，D错误；
故选B。
10．A
【详解】A.在溶液中，阳离子往正极移动，K+移向CuSO4溶液，故A错误；
B.电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，Zn+Cu2+═Zn2++Cu，故B正确；
C.根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；
D.Zn是负极，Zn-2e-═Zn2+，故D正确；
故选A。
11．C
【分析】该装置为电解装置，电解时阴极和阳极分别生成氢气和氧气，阴极区氢离子放电生成氢气，阴极附近呈碱性，金属离子沉淀，据此解答。
【详解】A．H+在阴极区得到电子产生氢气，阴极发生的主要反应：，故A正确；
B．土壤中的污染物通电时定向迁移，说明土壤中胶体粒子带电，因此能吸附重金属离子造成土壤重金属污染，故B正确；
C．阳离子定向移动到阴极区，故阴极区抽出物发生的是阳离子交换，故C错误；
D．金属离子在碱性区域产生氢氧化物沉淀，阳极区产生的H+在向阴极迁移，氢离子和氢氧化物反应从而解吸重金属离子，故D正确；
故选：C。
12．B
【详解】A．白磷的结构如图 ，1mol白磷中含6mol共价键，含1mol共价键的白磷物质的量为mol，1mol甲烷含4mol共价键，含1mol共价键的甲烷物质的量为0.25mol，A错误；
B．溶液呈中性，则n(H+)=n(OH-)，结合电荷守恒可知n()=n(Cl-)=1mol，B正确；
C．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，容器中分子总数大于2NA，C错误；
D．用铜作电极电解饱和NaCl溶液，阳极反应为铜失电子，无气体产生，阴极水电离出的氢离子放电生成氢气，根据电路中通过的电子可知产生0.1mol氢气，D错误；
综上所述答案为B。
13．D
【分析】观察图示知，燃料电池中铝电极为负极，铂电极为正极。
【详解】A．负极发生氧化反应，A项正确；
B．电流由正极经外电路流向负极，B项正确；
C．铂极为正极，铝极为负极，向负极迁移，C项正确；
D．正极反应式为，，电池效率，D项错误。
故选D。
14．B
【详解】A．由原电池的工作原理可知，Ⅱ中盐桥的作用是通过阴阳离子的定向移动形成闭合回路，维持平衡溶液中的电荷守恒，故A正确；
B．由图可知，Ⅱ中锌为原电池的负极，铜为正极，则电池工作时，Ⅱ中盐桥内氯离子向左侧烧杯移动，故B错误；
C．由原电池的工作原理可知，Ⅰ和Ⅱ的反应原理均为，故C正确；
D．若用吸有氯化钾饱和溶液的滤纸条代替盐桥，也能起到通过阴阳离子的定向移动形成闭合回路，维持平衡溶液中的电荷守恒的作用，所以Ⅱ中盐桥可用吸有氯化钾饱和溶液的滤纸条代替，故D正确；
故选B。
15．D
【详解】A．根据分析铜化合价升高，是原电池的负极，因此b为该电池的负极，故A正确；
B．根据总反应方程式a极是PbO2得到电子，因此a电极的反应式为：，故B正确；
C．，当电池工作时，a极由1mol PbO2变为1mol PbSO4，质量相当增加了1mol SO2即64g，b极减少1mol Cu即64g，因此两电极的质量之和几乎不变，故C正确；
D．在不断消耗，因此调节电解质溶液，即补充一定量的溶液，故D错误。
综上所述，答案为D。
16． 大于 ＜ 氢气 负极 O2+4 e﹣+2H2O = 4 OH﹣ 大于
【详解】(1)已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，反应是放热反应,所以反应物能量总和大于生成物能量总和；正确答案:大于。
(2)水蒸气转化为液态水要放出热量，所以1mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,放出的热量小于889.6kJ；正确答案:。
(3)已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则1g甲烷完全燃烧放出的热量为，1g氢气完全燃烧放出的热量为，所以相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，氢气放的热量较多；正确答案:氢气。
(4) ①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为,通入氧气的一极为原电池的正极，极反应为O2+4 e﹣+2H2O =4 OH﹣；正确答案：负极；O2+4 e﹣+2H2O = 4 OH﹣。
②通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率；正确答案:大于。
17．(1) Pb 氧化
(2)减小
(3)PbO2+2e-++4H＋=PbSO4+2H2O
(4)O2+4H++4e-=2H2O
【详解】（1）铅蓄电池中，根据原电池反应中元素化合价变化知，金属Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价，失去电子，被氧化，发生氧化反应，所以Pb作负极，放电时发生氧化反应；
（2）铅蓄电池工作时，负极的电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，正极的电极反应式是：PbO2+4H++=PbSO4+2H2O，总反应方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可见随着反应的发生，溶液不断消耗H2SO4，同时反应产生H2O，因此溶液的酸性逐渐减弱；
（3）工作时，该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应，电极反应为PbO2+4H++=PbSO4+2H2O；
（4）氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2O，电解质溶液呈酸性，负极上H2失电子生成H+，则负极的电极方程式为H2-2e-=2H+；该电池中正极上是O2获得电子，与溶液中的H+结合形成水，发生还原反应，其电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O。
【点睛】本题考查原电池、氢氧燃料电池的工作原理的应用，注意结合溶液的酸碱性，书写电极方程式，明确负极失去电子，发生氧化反应；正极上得到电子发生还原反应，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
18．(1) 正极
(2) 阳离子
(3)0.02
【详解】（1）根据题中信息c极是生成氢气，d极是生成氧气，从而说明c极是阴极，d极是阳极，则a电极为正极，溶液中得到电子和氢离子反应生成和水，其电极反应式为；故答案为：正极；。
（2）c极是水中氢离子得到电子变为氢气，剩余的氢氧根与废水中的铵根反应生成氨水，因此隔膜1为阳离子交换膜，d极是水中氢氧根失去电子变为氧气，d电极的电极反应式为；剩余氢离子与硝酸根结合生成硝酸，因此q口流出液含有的溶质为；故答案为：阳离子；；。
（3）B装置产生氧气和氢气，两者体积比为1:2，若B装置中产生的气体总量为336 mL(标准状况下)时，气体总物质的量为0.015mol，则氢气物质的量为0.01mol，电子转移为0.02mol，根据，说明右边多0.02mol正电荷，要使右边呈电中性，则通过质子交换膜的的物质的量为0.02mol；故答案为：0.02。
19．(1) 吸氧 负
(2) N 牺牲阳极法
(3) B Cu 0.04
【详解】（1）钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，在电解池中，阴极是被保护的电极，可以把船体与浸在海水里的Zn块相连，电解池中和阴极被保护，所以并与电源的负极相连，故答案为：吸氧；负；
（2）若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，铁应作阴极，则开关K应置于N处，通过外加电流法缓解铁的腐蚀；若X为锌，开关K应置于M处构成原电池，铁作正极被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极法，故答案为：N；牺牲阳极法；
（3）①在铁件的表面镀铜时，金属铜必须是阳极材料，金属铁为阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液，所以图中A电极为Cu，B电极为Fe；
②阳极反应式为Cu-2e－＝Cu2+，阴极反应式为Cu2++2e－＝Cu，设电路中转移电子xmol，则64x+64x=5.12，解得x=0.04。
故答案为：B；Cu；0.04。
20． 负极 SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+ 减小 不变 0.025 mol·L-1
【分析】(1)依据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断电极，阳离子移向阴极，a为阴极，b为阳极，在阳极失去电子变成，可能伴有氢氧根离子放电生成氧气，所以C口流出的物质是H2SO4，阴极区放电离子为氢离子生成氢气，据此分析解答；
(2)由图二中信息可知，B、C两个装置串联在同一电路中。根据铜电极质量增加2.16 g，可以判断铜电极为阴极，则电源的X电极为负极、Y电极为正极。所以，B是电解池、C是电镀装置，据此分析解答问题。
【详解】(1)由上述分析可知，a接电源负极；发生氧化反应，放电的电极反应式为：，故答案为：负极；；
(2)①根据上述分析可知，B中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C是电镀装置，其中阴极反应为Ag++e-═Ag，阳极反应为Ag-e-═Ag+，溶液浓度不变，则pH不变，故答案为：减小；不变；
②通电5 min后，电路中通过的电子为n(e-)=n(Ag)=，B中阳极可收集到O2，n(O2)=，因为B中共收集到标准状况下224 mL气体（0.01mol），所以B中阴极一定产生了氢气0.005mol，由此根据电子转移守恒，可以确定B中一定析出铜0.005mol，根据溶液体积为200 mL，可以计算出通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025 mol·L－1，故答案为：0.025 mol·L－1。
【点睛】串联电路中，各电解池中通过的电量相等。据此，可以根据题中的已知条件，求出电子转移的量，然后分析各个电解池中的电极反应及电极产物，即能解决所有与此有关的问题。另外，电镀池中，理论上电解质溶液的浓度保持不变、电解质的成分不变。
21． 透明导电玻璃 RuIII 镀导电玻璃
【详解】根据原电池中电子由负极流向正极，可得钌基配合物光敏染料敏化太阳能电池工作时电池的负极为透明导电玻璃，发生失电子的氧化反应，电极反应式为2RuII*-2e-= 2RuIII，故负极对应产物为RuIII；正极为镀导电玻璃，发生得电子的还原反应，电极反应式为，正极产物为。
22．(1) 电解池 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
(2)减小
(3) 传导离子，正极反应物 硫酸锌溶液 硫酸铜溶液 B
【分析】根据图示可知：甲装置为原电池，起电源作用，其中通入CH3OH的电极为负极，通入O2的电极为正极。装置乙、丙为电解池，其中电极A与电源正极连接，为阳极；电极B为阴极；D电极与电池的负极连接为阴极，则C为阳极，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。
【详解】（1）据上述分析可知乙池为电解池；其中通入CH3OH的电极为负极，通入O2的电极为正极。在负极上，CH3OH失去电子被氧化产生CO2，电极反应为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；
（2）乙池为电解池，A电极为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+， B电极为阴极，溶液中的Ag+得到电子变为Ag单质，总反应为：4Ag++2H2O4Ag↓+O2↑+4H+，有氢离子生成，pH减小；
（3）图1所示装置形成的是原电池，锌做负极，铜做正极，溶液中硫酸铜溶液中铜离子在正极得到电子析出铜，CuSO4溶液起到传导离子，做正极反应物的作用；图1所示装置形成的是原电池，锌做负极，铜做正极，硫酸铜溶液中铜离子在正极得到电子析出铜，为进一步提高能量利用率，图2中A溶液和B溶液分别是硫酸锌溶液和硫酸铜溶液，锌做负极，铜做正极，盐桥中阴离子移向负极，阳离子移向正极，则盐桥中的Cl-移向A电极，K+移向B电极，从而形成原电池的闭合回路，盐桥属于离子导体。
23．(1)正
(2) Ag 2.16
(3) 2 0.5 1
(4) 不变 不变 增大 减小
(5)45.18
【详解】（1）电解5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水，阴极产生H2，阳极产生O2，且V(H2)∶V(O2)=2∶1，依据装置图中 电极气体体积分析，可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，c极为阳极，b为阴极，a为阳极，M为正极；
（2）依据硫酸溶液电解水的反应，V(H2)=336mL×=224mL，即为0.01mol，V(O2)=336mL×=112mL，即为0.005mol．说明电路上有0.02mol电子，因此在b极(Pt、阴极)产生Ag，质量为0.02mol×108g/mol=2.16g；
（3）电源输出的电子为0.02 mol，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质为Ag、O2、H2，生成Ag、O2、H2时转移电子数之比为1∶4∶2，因此它们的物质的量之比为n(e-)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)=0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶0.5∶1
（4）由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池，因此AgNO3溶液浓度不变，pH也不变；电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此H2SO4溶液浓度增大，pH减小；
（5）设原5.00%的H2SO4溶液的质量为x，电解消耗水的物质的量为0.01mol，质量为0.01mol×18 g/mol =0.18g，则5.00%x=5.02%(x-0.18)，解得x=45.18g。
24． PbO2＋2e-＋4H+＋＝PbSO4＋2H2O 小 48 Pb PbO2 对换
【详解】(1)放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，放电时为原电池原理，正极发生得电子的还原反应，正极电极反应式为PbO2 + 2e-+ 4H+ +=PbSO4 + 2H2O；放电时消耗硫酸，因此硫酸浓度将减小；负极电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，所以通过1mol电子时，负极质量增加为0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g。
(2)根据装置图可判断A和电源的负极相连，作阴极，得到电子发生还原反应，电极反应式为PbSO4＋2e-=Pb+，即A极上生成Pb；B和电源的正极相连，作阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为PbSO4-2e-+ 2H2O = PbO2 + 4H+ +，B极生成PbO2；此时蓄电池的正负极的极性将对换。
25． 小于 436kJ 降低 ① 放热 正极 2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+ 11.2
【分析】(2)反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应；
(3)电子流入的电极是正极；甲烷在负极发生氧化反应生成CO2，化合价从-2升至+4，以此来配平电极反应式。
【详解】(1)①合成氨是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以将10mol N2和足量H2混合，使其充分反应，放出的热量小于92kJ，故答案为：小于；
②标准状况下44.8LNH3即2mol NH3，设断开1molH﹣H键吸收的能量为x kJ， 解得x=436kJ，故断开1molH﹣H键吸收的能量是436kJ；
(2)图1中②是氢氧化钡晶体和氯化铵的反应，是吸热反应，故温度会降低；图2中反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应，反应过程①是活泼金属与酸的反应，为放热反应，即反应过程①用图2表示；故答案为：降低；①；
(3)图2中反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应，故答案：放热；
(4)①d电极是电子流入，说明d电极是正极；电极c是负极，甲烷在负极发生氧化反应生成CO2；其电极反应式为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+，故答案为：正极；2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+；
②该电池正极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共15题）
1．点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，下列说法正确的是
A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连
B．蚀孔外每吸收2.24LO2，可氧化0.2molFe
C．由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强
D．孔隙中可以发生析氢腐蚀
2．海水提取金属锂的装置如下图，工作时，在电极C依次检测到两种气体。下列说法
A．电子的流向为：电极d→电极b→电极a→电极c
B．离子交换膜为质子交换膜
C．丁基锂可用LiNO3水溶液代替
D．若导线中转移1mol电子，则电极c产生气体质量在8g和35.5g之间
3．我国科学家最近发明了一种Zn - PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两离子交换膜隔开，形成I、II、III三个电解质溶液区域，结构示意图如图：
下列说法不正确的是
A．Ⅱ区域的电解质溶液为K2SO4溶液
B．a和b分别是阴离子、阳离于交换膜
C．放电时，阴极区溶液中OH—浓度升高
D．放电时，负极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)
4．一种新型燃料电池以二氧化硫和空气为原料，工作原理如图所示，下列说法不正确的是
A．电路中每通过 1 mol 电子，有 1 mol H＋从 a 电极迁移到 b 电极
B．该电池实现了制备硫酸、发电、环保三位一体的结合
C．该电池工作时，b 极附近 pH 逐渐降低
D．相同条件下，放电过程中消耗的 SO2和 O2的体积比为 2∶1
5．污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
下列说法不正确的是（ ）
A．上述流程脱硫实现了废弃物的综合利用和酸雨的减少
B．用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是碳酸铝和碳酸铁的溶解度比MnCO3更小。
C．MnO2是碱性锌锰电池的正极材料,碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-
D．假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程,将am3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为C mol,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2为(0.6C-0.4ab)mol
6．如图是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定，电池总反应为。下列说法正确的是
A．a为负极，发生还原反应
B．b极的电极反应式：
C．当消耗时，溶液中传导的电子数目为
D．调节电解质溶液的方法是补充
7．下列说法正确的是
① ② ③ ④
A．以上四套装置的电流表指针均有偏转
B．装置①中电子由Zn经过电流表流向Cu
C．装置①中H+在Zn表面得电子，变为H2
D．装置④中Mg为负极，发生还原反应
8．全钒氧化还原电池是一种新型可充电池，结构原理如图所示，该电池放电时，右槽中的电极反应为：V2+-e-=V3+，下列说法不正确的是
A．放电时，右槽发生氧化反应
B．放电时，左槽的电极反应式：VO+2H++e-=VO2++H2O
C．充电时，阴极电解液pH升高
D．充电时，每转移1mol电子，电解液中n(H+)的变化量为2mol
9．为探究与KI溶液的反应，进行如下实验：
实验1将浓度均为溶液和KI溶液混合，有黄色沉淀产生，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。
实验2搭建如图所示装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。
下列说法正确的是
A．X电极的电极反应式为
B．实验2的总反应方程式为
C．实验2反应一段时间后，左侧烧杯中增大，右侧烧杯中增大
D．实验1和实验2表明，和KI发生复分解反应的平衡常数比氧化还原反应的大
10．铜锌原电池(如下图盐桥中含有KCl)，下列叙述错误的是
A．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
B．电池总反应为：Zn+Cu2+ ==Zn2++Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．负极反应为：Zn-2e- ==Zn2+
11．电化学修复技术是近年迅速发展的一种污染土壤绿色原位修复技术。处理土壤重金属污染时，在污染土壤区域插入电极(下图)，土壤中污染物定向迁移，富集在电极区域，再通过其他方法(电镀、沉淀/共沉淀、抽出、离子交换树脂等)去除。下列说法不正确的是
A．阴极发生的主要反应：
B．土壤胶粒吸附重金属离子造成土壤重金属污染
C．阴极区抽提物发生的是阴离子交换
D．阳极区产生的H+在向阴极迁移过程中解吸重金属离子
12．用NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．所含共价键数目均为NA的白磷和甲烷的物质的量相等
B．向含1molCl-的NH4Cl溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中数目为NA
C．2molSO2与1molO2在密闭容器中充分反应后，容器中的分子总数为2NA
D．用铜作电极电解饱和NaCl溶液，当电路上通过0.2mole-时，阴、阳两极产生的气体分子总数为0.2NA
13．在强碱性溶液中主要以形式存在。燃料电池工作原理如图所示。正极反应式为。提示：电池效率等于电路上通过的电子数与负极失去电子数之比。下列说法错误的是
A．Al极发生氧化反应
B．电流由Pt极经负载流向Al极
C．放电时，向Al极迁移
D．若正极生成，电路经过2.4mol电子，电池效率为60%
14．锌铜原电池装置如图所示，盐桥中装有含饱和溶液的琼胶，下列说法不正确的是
A．Ⅱ中盐桥的作用是形成闭合回路，平衡溶液电荷
B．电池工作时，Ⅱ中盐桥内向右侧烧杯移动
C．Ⅰ和Ⅱ的反应原理均为：
D．Ⅱ中盐桥可用吸有饱和溶液的滤纸条代替
15．北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，其原理是：，该电池的主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。下列说法不正确的是
A．b为该电池的负极
B．a电极的反应式为：
C．当电池工作时，两电极的质量之和几乎不变
D．调节电解质溶液，即补充一定量的溶液和溶液
二、填空题（共10题）
16．天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式如下，请回答下列问题：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol．
（1）反应物能量总和 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和．
（2）若1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，则放出的热量 889.6kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，放热较多的是 ．
（4）被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．
①已知甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，通入甲烷的这个电极是 （填“正极”或“负极”），其另外一电极上的电极反应式为： ．
②通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率 （填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．
17．铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断：
(1)该蓄电池的负极材料是 ，放电时发生 （填“氧化”或“还原”）反应。
(2)该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体，生成时附着在电极上。试写出该电池放电时，正极的电极反应 （用离子方程式表示）。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为H2SO4溶液，则氢氧燃料电池的正极反应式为 。
18．全钒液流电池是化学储能领域的一个研究热点，储能容量大、使用寿命长，利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。
回答下列问题：
(1)a电极为 (填“正极”或“负极”)，其电极反应式为 。
(2)隔膜1为 交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)，q口流出液含有的溶质为 (填化学式)，d电极的电极反应式为 。
(3)B装置中产生的气体总量为336 mL(标准状况下)时，通过质子交换膜的的物质的量为 mol。
19．钢铁在自然界中的腐蚀比较普遍。
(1)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的 腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与直流电源的 (填“正”或“负”)极相连。
(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。
(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示，请回答：
①应将铁件置于 极(填A或B)，另一电极材料应为 。
②若电镀前铁、铜两片金属的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者的质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为 mol。
20．用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料为石墨)
图1 图2
(1)图1中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，SO32-放电的电极反应
(2)在图2所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
①溶液pH变化：B ，C (填“增大”“减小”或“不变”)。
②通电5 min时，B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为 (设电解前后溶液体积无变化)。
21．钌基配合物光敏染料敏化太阳能电池工作时的反应为2RuII*+I=2RuIII+3I-，装置如图。该电池负极材料为 ，负极对应的产物为 ；正极材料为 ，正极对应的产物为 ，正极反应式： 。
22．下图是一个电化学过程的示意图：
(1)图中乙池是 装置(填“电解池”或“原电池”)，写出通入一极的电极反应式 。
(2)反应一段时间后，乙池中溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车(用电动机表示)。
初步设计的实验装置示意图如图1所示，溶液在图1所示装置中的作用是 (答两点)。
实验发现：该装置不能驱动小车。
该小组同学提出假设：
可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是 和 ，盐桥中的移向 溶液。
23．下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到 336 mL (标准状态)气体。回答：
(1)直流电源中，M为 极。
(2)Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。
(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2: : : 。
(4)AgNO3溶液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH ，硫酸的浓度 ，硫酸的pH 。
(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸 g。
24．铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极隔板是惰性材料，电池总反应式为：
回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原反应）
(1)放电时：正极的电极反应式是 ；电解液中H2SO4的浓度将变 ，当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 ，B电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。
25．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率，请回答下列问题。
（1）①工业合成氨反应：N2+3H22NH3是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1molN2完全反应生成NH3可放出92kJ热量。如果将10molN2和足量H2混合，使其充分反应，放出的热量 （填“大于”、“小于”或“等于”）920kJ。
②已知断开1molNN键吸收的能量为945.6kJ，形成1molN﹣H键放出的能量为391kJ，根据化学方程式N2+3H22NH3，生成标准状况下44.8LNH3时放出的能量为92.4kJ，则断开1molH﹣H键吸收的能量是 。
（2）某实验小组同学进行如图1所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度 （填“升高”或“降低”）。反应过程 （填“①”或“②”）的能量变化可用图2表示。
（3）已知化学反应A2（g）+B2（g）═2AB（g）的能量变化如图2所示，该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（4）用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图3所示：
①则d电极是 （填“正极”或“负极”），c电极的电极反应式为 。
②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连，A错误；
B．2.24LO2没有指明是否为标准状况，不一定为0.1molO2，B错误；
C．封闭环境中由于Fe2+水解导致酸性增强，C错误；
D．由于孔隙中介质的酸性增强有HCl存在，可发生析氢腐蚀，D正确；
故选D。
2．D
【分析】根据海水提取金属锂的装置图知，电极d为阴极得电子发生还原反应析出金属锂，则电极c为阳极，依次检测到两种气体即氯离子先放电生成氯气，后氢氧根放电放出氧气，所以电极b是负极、电极a是正极，据此分析解答。
【详解】A．根据以上分析，电极b是负极、电极a是正极，电极d为阴极，电极c为阳极，所以电子的流向为：电极b→电极d，电极c→电极a，故A错误；
B．因为电极c首先放出氯气，为平衡电荷，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误；
C．因为金属锂与水发生反应，所以LiNO3水溶液电解提取不到金属锂，故C错误；
D．根据转移电子数相等，若导线中转移1mol电子，则电极c产生气体全是氯气质量为35.5g，全是氧气气体质量为8g，所以产生气体质量在8g和35.5g之间，故D正确；
故答案选D。
3．B
【详解】A．负极(Zn极)为负极，消耗氢氧根，剩余钾离子，钾离子通过a阳离子交换膜移向Ⅱ区域；正极(极)消耗氢离子，剩余硫酸根离子通过阴离子交换膜移向Ⅱ区域，所以Ⅱ区域的电解质溶液为K2SO4溶液，故A不选；
B．A分析可知a和b分别是阳离子、阴离于交换膜，故选B；
C．则放电时I为阳极区，消耗氢氧根离子；III为阴极区，消耗氢离子则氢氧根离子浓度升高，故C不选；
D．放电时，负极发生氧化反应，即电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，故D不选；
答案选B
4．C
【分析】通入SO2为电池负极，即ａ为负极，发生氧化反应生成硫酸，反应式为：SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+，通入空气的为正极，即ｂ为正极，反应式为：O2+4H++4e-═2H2O，装置的总反应为：2SO2+2H2O+O2═2SO42-+4H+。
【详解】A．ａ为负极，ｂ为正极，由正极反应式O2+4H++4e-═2H2O可判断，电路中每通过 1 mol 电子，有 1 mol H＋从 a 电极迁移到 b 电极，故A正确；
B. SO2是污染性气体，电池负极的SO2气体发生氧化反应生成硫酸，既减少了环境污染，又将其转换为电能、充分利用，故B正确；
C．ｂ为正极，反应式为：O2+4H++4e-═2H2O，b 极附近 pH 逐渐升高，故C错误；
D．由总反应式：2SO2+2H2O+O2═2SO42-+4H+可知，相同条件下，放电过程中消耗的 SO2 和 O2 的体积比为 2∶1，故D正确。
答案选C。
【点睛】本题考查了原电池原理的应用，明确电解质溶液酸碱性、电极的判断以及电极方程式的书写方法是解本题关键。
5．B
【详解】A.含有二氧化硫的气体，经过一系列变化最终变为硫酸钾，上述流程实现了废弃物的综合利用，用减少了的排放，使得酸雨也减少，A正确；
B．消耗溶液中的酸，升高溶液的pH，促使和水解生成氢氧化物沉淀；而不是碳酸铝和碳酸铁的溶解度比MnCO3更小，B错误；
C.MnO2是碱性锌锰电池的正极材料，发生还原反应，正极的电极反应式是MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-，C正确；
D.流程中发生的反应有：、2H2O+3MnSO4+2KMnO4=K2SO4+5MnO2+2H2SO4，生成MnSO4的物质的量为cmol，所以反应消耗的MnSO4物质的量为n=c×3/5=0.6cmol，而吸收生成 MnSO4的物质的量为n1=a×1000×b%×89.6%/22.4=0.4ab，所以引入的锰元素的物质的量=（0.6c-0.4ab）mol，D正确；
答案为B。
6．D
【分析】由电池总反应方程式可知，a极为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，b极为正极，在硫酸作用下，二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水。
【详解】A．由分析可知，a极为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，故A错误；
B．由分析可知，b极为正极，在硫酸作用下，二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为，故B错误；
C．当电池工作时，电子不能由电解质溶液传递，故C错误；
D．由电池总反应可知，电池工作时消耗硫酸，则调节电解质溶液的方法是补充硫酸，故D正确；
故选D。
7．B
【详解】A．①④可以形成原电池，②中两个电极活泼性相同，不能产生电流，③中乙醇是非电解质，不能形成闭合回路，A错误；
B．装置①中Zn为负极，是电子流出端，Cu为正极，是电子流入端，所以装置①中电子由Zn经过电流表流向Cu，B正确；
C．装置①中Zn为负极，Cu为正极，H+在Cu表面得电子生成H2，C错误；
D．装置④中Al和氢氧化钠发生氧化还原反应，Al为负极，失去电子发生氧化反应，D错误；
答案为：B。
8．C
【详解】A．该电池放电时，右槽中的电极反应为V2+-e-=V3+，发生氧化反应，A正确；
B．放电时左槽为正极，发生还原反应，电极反应式为VO+2H++e-=VO2++H2O，B正确；
C．放电时右槽为负极，则充电时右槽为阴极，电极反应为V3++e-=V2+，同时H+会迁移到阴极，所以pH减小，C错误；
D．充电时阳极的反应为VO2++H2O-e-= VO+2H+，阴极反应为V3++e-=V2+，根据电极方程式可知每转移1mol电子，电解液中n(H+)的变化量为2mol，D正确；
综上所述答案为C。
9．B
【详解】A．实验2的装置是原电池，根据氧化还原反应可知，X电极为负极，电极反应式为，A错误；
B．实验2的装置是原电池，根据氧化还原反应可知，正极Y电极生成Ag，负极X电极生成则总反应为，B正确；
C．实验2的装置是原电池，X电极为负极，Y电极为正极，放电时盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，即移向右侧烧杯中，移向左侧烧杯中，所以反应一段时间后，左侧烧杯中和右侧烧杯中均不变，C错误；
D．和KI发生的反应存在竞争性，并且发生复分解反应的程度大于氧化还原反应的程度，但反应类型不同，不能据此判断平衡常数大小，D错误；
故选B。
10．A
【详解】A.在溶液中，阳离子往正极移动，K+移向CuSO4溶液，故A错误；
B.电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，Zn+Cu2+═Zn2++Cu，故B正确；
C.根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；
D.Zn是负极，Zn-2e-═Zn2+，故D正确；
故选A。
11．C
【分析】该装置为电解装置，电解时阴极和阳极分别生成氢气和氧气，阴极区氢离子放电生成氢气，阴极附近呈碱性，金属离子沉淀，据此解答。
【详解】A．H+在阴极区得到电子产生氢气，阴极发生的主要反应：，故A正确；
B．土壤中的污染物通电时定向迁移，说明土壤中胶体粒子带电，因此能吸附重金属离子造成土壤重金属污染，故B正确；
C．阳离子定向移动到阴极区，故阴极区抽出物发生的是阳离子交换，故C错误；
D．金属离子在碱性区域产生氢氧化物沉淀，阳极区产生的H+在向阴极迁移，氢离子和氢氧化物反应从而解吸重金属离子，故D正确；
故选：C。
12．B
【详解】A．白磷的结构如图 ，1mol白磷中含6mol共价键，含1mol共价键的白磷物质的量为mol，1mol甲烷含4mol共价键，含1mol共价键的甲烷物质的量为0.25mol，A错误；
B．溶液呈中性，则n(H+)=n(OH-)，结合电荷守恒可知n()=n(Cl-)=1mol，B正确；
C．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，容器中分子总数大于2NA，C错误；
D．用铜作电极电解饱和NaCl溶液，阳极反应为铜失电子，无气体产生，阴极水电离出的氢离子放电生成氢气，根据电路中通过的电子可知产生0.1mol氢气，D错误；
综上所述答案为B。
13．D
【分析】观察图示知，燃料电池中铝电极为负极，铂电极为正极。
【详解】A．负极发生氧化反应，A项正确；
B．电流由正极经外电路流向负极，B项正确；
C．铂极为正极，铝极为负极，向负极迁移，C项正确；
D．正极反应式为，，电池效率，D项错误。
故选D。
14．B
【详解】A．由原电池的工作原理可知，Ⅱ中盐桥的作用是通过阴阳离子的定向移动形成闭合回路，维持平衡溶液中的电荷守恒，故A正确；
B．由图可知，Ⅱ中锌为原电池的负极，铜为正极，则电池工作时，Ⅱ中盐桥内氯离子向左侧烧杯移动，故B错误；
C．由原电池的工作原理可知，Ⅰ和Ⅱ的反应原理均为，故C正确；
D．若用吸有氯化钾饱和溶液的滤纸条代替盐桥，也能起到通过阴阳离子的定向移动形成闭合回路，维持平衡溶液中的电荷守恒的作用，所以Ⅱ中盐桥可用吸有氯化钾饱和溶液的滤纸条代替，故D正确；
故选B。
15．D
【详解】A．根据分析铜化合价升高，是原电池的负极，因此b为该电池的负极，故A正确；
B．根据总反应方程式a极是PbO2得到电子，因此a电极的反应式为：，故B正确；
C．，当电池工作时，a极由1mol PbO2变为1mol PbSO4，质量相当增加了1mol SO2即64g，b极减少1mol Cu即64g，因此两电极的质量之和几乎不变，故C正确；
D．在不断消耗，因此调节电解质溶液，即补充一定量的溶液，故D错误。
综上所述，答案为D。
16． 大于 ＜ 氢气 负极 O2+4 e﹣+2H2O = 4 OH﹣ 大于
【详解】(1)已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，反应是放热反应,所以反应物能量总和大于生成物能量总和；正确答案:大于。
(2)水蒸气转化为液态水要放出热量，所以1mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,放出的热量小于889.6kJ；正确答案:。
(3)已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则1g甲烷完全燃烧放出的热量为，1g氢气完全燃烧放出的热量为，所以相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，氢气放的热量较多；正确答案:氢气。
(4) ①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为,通入氧气的一极为原电池的正极，极反应为O2+4 e﹣+2H2O =4 OH﹣；正确答案：负极；O2+4 e﹣+2H2O = 4 OH﹣。
②通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率；正确答案:大于。
17．(1) Pb 氧化
(2)减小
(3)PbO2+2e-++4H＋=PbSO4+2H2O
(4)O2+4H++4e-=2H2O
【详解】（1）铅蓄电池中，根据原电池反应中元素化合价变化知，金属Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价，失去电子，被氧化，发生氧化反应，所以Pb作负极，放电时发生氧化反应；
（2）铅蓄电池工作时，负极的电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，正极的电极反应式是：PbO2+4H++=PbSO4+2H2O，总反应方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可见随着反应的发生，溶液不断消耗H2SO4，同时反应产生H2O，因此溶液的酸性逐渐减弱；
（3）工作时，该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应，电极反应为PbO2+4H++=PbSO4+2H2O；
（4）氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2O，电解质溶液呈酸性，负极上H2失电子生成H+，则负极的电极方程式为H2-2e-=2H+；该电池中正极上是O2获得电子，与溶液中的H+结合形成水，发生还原反应，其电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O。
【点睛】本题考查原电池、氢氧燃料电池的工作原理的应用，注意结合溶液的酸碱性，书写电极方程式，明确负极失去电子，发生氧化反应；正极上得到电子发生还原反应，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
18．(1) 正极
(2) 阳离子
(3)0.02
【详解】（1）根据题中信息c极是生成氢气，d极是生成氧气，从而说明c极是阴极，d极是阳极，则a电极为正极，溶液中得到电子和氢离子反应生成和水，其电极反应式为；故答案为：正极；。
（2）c极是水中氢离子得到电子变为氢气，剩余的氢氧根与废水中的铵根反应生成氨水，因此隔膜1为阳离子交换膜，d极是水中氢氧根失去电子变为氧气，d电极的电极反应式为；剩余氢离子与硝酸根结合生成硝酸，因此q口流出液含有的溶质为；故答案为：阳离子；；。
（3）B装置产生氧气和氢气，两者体积比为1:2，若B装置中产生的气体总量为336 mL(标准状况下)时，气体总物质的量为0.015mol，则氢气物质的量为0.01mol，电子转移为0.02mol，根据，说明右边多0.02mol正电荷，要使右边呈电中性，则通过质子交换膜的的物质的量为0.02mol；故答案为：0.02。
19．(1) 吸氧 负
(2) N 牺牲阳极法
(3) B Cu 0.04
【详解】（1）钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，在电解池中，阴极是被保护的电极，可以把船体与浸在海水里的Zn块相连，电解池中和阴极被保护，所以并与电源的负极相连，故答案为：吸氧；负；
（2）若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，铁应作阴极，则开关K应置于N处，通过外加电流法缓解铁的腐蚀；若X为锌，开关K应置于M处构成原电池，铁作正极被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极法，故答案为：N；牺牲阳极法；
（3）①在铁件的表面镀铜时，金属铜必须是阳极材料，金属铁为阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液，所以图中A电极为Cu，B电极为Fe；
②阳极反应式为Cu-2e－＝Cu2+，阴极反应式为Cu2++2e－＝Cu，设电路中转移电子xmol，则64x+64x=5.12，解得x=0.04。
故答案为：B；Cu；0.04。
20． 负极 SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+ 减小 不变 0.025 mol·L-1
【分析】(1)依据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断电极，阳离子移向阴极，a为阴极，b为阳极，在阳极失去电子变成，可能伴有氢氧根离子放电生成氧气，所以C口流出的物质是H2SO4，阴极区放电离子为氢离子生成氢气，据此分析解答；
(2)由图二中信息可知，B、C两个装置串联在同一电路中。根据铜电极质量增加2.16 g，可以判断铜电极为阴极，则电源的X电极为负极、Y电极为正极。所以，B是电解池、C是电镀装置，据此分析解答问题。
【详解】(1)由上述分析可知，a接电源负极；发生氧化反应，放电的电极反应式为：，故答案为：负极；；
(2)①根据上述分析可知，B中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C是电镀装置，其中阴极反应为Ag++e-═Ag，阳极反应为Ag-e-═Ag+，溶液浓度不变，则pH不变，故答案为：减小；不变；
②通电5 min后，电路中通过的电子为n(e-)=n(Ag)=，B中阳极可收集到O2，n(O2)=，因为B中共收集到标准状况下224 mL气体（0.01mol），所以B中阴极一定产生了氢气0.005mol，由此根据电子转移守恒，可以确定B中一定析出铜0.005mol，根据溶液体积为200 mL，可以计算出通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025 mol·L－1，故答案为：0.025 mol·L－1。
【点睛】串联电路中，各电解池中通过的电量相等。据此，可以根据题中的已知条件，求出电子转移的量，然后分析各个电解池中的电极反应及电极产物，即能解决所有与此有关的问题。另外，电镀池中，理论上电解质溶液的浓度保持不变、电解质的成分不变。
21． 透明导电玻璃 RuIII 镀导电玻璃
【详解】根据原电池中电子由负极流向正极，可得钌基配合物光敏染料敏化太阳能电池工作时电池的负极为透明导电玻璃，发生失电子的氧化反应，电极反应式为2RuII*-2e-= 2RuIII，故负极对应产物为RuIII；正极为镀导电玻璃，发生得电子的还原反应，电极反应式为，正极产物为。
22．(1) 电解池 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
(2)减小
(3) 传导离子，正极反应物 硫酸锌溶液 硫酸铜溶液 B
【分析】根据图示可知：甲装置为原电池，起电源作用，其中通入CH3OH的电极为负极，通入O2的电极为正极。装置乙、丙为电解池，其中电极A与电源正极连接，为阳极；电极B为阴极；D电极与电池的负极连接为阴极，则C为阳极，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。
【详解】（1）据上述分析可知乙池为电解池；其中通入CH3OH的电极为负极，通入O2的电极为正极。在负极上，CH3OH失去电子被氧化产生CO2，电极反应为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；
（2）乙池为电解池，A电极为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+， B电极为阴极，溶液中的Ag+得到电子变为Ag单质，总反应为：4Ag++2H2O4Ag↓+O2↑+4H+，有氢离子生成，pH减小；
（3）图1所示装置形成的是原电池，锌做负极，铜做正极，溶液中硫酸铜溶液中铜离子在正极得到电子析出铜，CuSO4溶液起到传导离子，做正极反应物的作用；图1所示装置形成的是原电池，锌做负极，铜做正极，硫酸铜溶液中铜离子在正极得到电子析出铜，为进一步提高能量利用率，图2中A溶液和B溶液分别是硫酸锌溶液和硫酸铜溶液，锌做负极，铜做正极，盐桥中阴离子移向负极，阳离子移向正极，则盐桥中的Cl-移向A电极，K+移向B电极，从而形成原电池的闭合回路，盐桥属于离子导体。
23．(1)正
(2) Ag 2.16
(3) 2 0.5 1
(4) 不变 不变 增大 减小
(5)45.18
【详解】（1）电解5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水，阴极产生H2，阳极产生O2，且V(H2)∶V(O2)=2∶1，依据装置图中 电极气体体积分析，可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，c极为阳极，b为阴极，a为阳极，M为正极；
（2）依据硫酸溶液电解水的反应，V(H2)=336mL×=224mL，即为0.01mol，V(O2)=336mL×=112mL，即为0.005mol．说明电路上有0.02mol电子，因此在b极(Pt、阴极)产生Ag，质量为0.02mol×108g/mol=2.16g；
（3）电源输出的电子为0.02 mol，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质为Ag、O2、H2，生成Ag、O2、H2时转移电子数之比为1∶4∶2，因此它们的物质的量之比为n(e-)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)=0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶0.5∶1
（4）由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池，因此AgNO3溶液浓度不变，pH也不变；电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此H2SO4溶液浓度增大，pH减小；
（5）设原5.00%的H2SO4溶液的质量为x，电解消耗水的物质的量为0.01mol，质量为0.01mol×18 g/mol =0.18g，则5.00%x=5.02%(x-0.18)，解得x=45.18g。
24． PbO2＋2e-＋4H+＋＝PbSO4＋2H2O 小 48 Pb PbO2 对换
【详解】(1)放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，放电时为原电池原理，正极发生得电子的还原反应，正极电极反应式为PbO2 + 2e-+ 4H+ +=PbSO4 + 2H2O；放电时消耗硫酸，因此硫酸浓度将减小；负极电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，所以通过1mol电子时，负极质量增加为0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g。
(2)根据装置图可判断A和电源的负极相连，作阴极，得到电子发生还原反应，电极反应式为PbSO4＋2e-=Pb+，即A极上生成Pb；B和电源的正极相连，作阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为PbSO4-2e-+ 2H2O = PbO2 + 4H+ +，B极生成PbO2；此时蓄电池的正负极的极性将对换。
25． 小于 436kJ 降低 ① 放热 正极 2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+ 11.2
【分析】(2)反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应；
(3)电子流入的电极是正极；甲烷在负极发生氧化反应生成CO2，化合价从-2升至+4，以此来配平电极反应式。
【详解】(1)①合成氨是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以将10mol N2和足量H2混合，使其充分反应，放出的热量小于92kJ，故答案为：小于；
②标准状况下44.8LNH3即2mol NH3，设断开1molH﹣H键吸收的能量为x kJ， 解得x=436kJ，故断开1molH﹣H键吸收的能量是436kJ；
(2)图1中②是氢氧化钡晶体和氯化铵的反应，是吸热反应，故温度会降低；图2中反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应，反应过程①是活泼金属与酸的反应，为放热反应，即反应过程①用图2表示；故答案为：降低；①；
(3)图2中反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应，故答案：放热；
(4)①d电极是电子流入，说明d电极是正极；电极c是负极，甲烷在负极发生氧化反应生成CO2；其电极反应式为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+，故答案为：正极；2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+；
②该电池正极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2。
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