4.2 原电池 （含解析）同步测试题2023-2024学年高二上期人教版（2019）选择性必修1

4.2 原电池 同步测试题
一、单选题
1．下列叙述正确的是(　　)
①电解池是将化学能转变成电能的装置
②原电池是将电能转变成化学能的装置
③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化
④电解池两个电极材料可以相同
A．①②③④ B．仅③④ C．仅②③④ D．仅③
2．下列说法中正确的是（　　）
A．在电解池中，物质在阴极发生氧化反应
B．在电解池中，与电源正极相连的电极是阴极
C．在原电池中，物质在负极发生氧化反应
D．在原电池中，电子由正极流向负极
3．向烧杯中加入下列物质，闭合K，电流计指针无明显偏转的是（　　）
A．NaOH B．NaCl C．蔗糖 D．H2SO4
4．化学无处不在。下列相关说法错误的是（　　）
A．漂白液可以灭活COVID-19病毒
B．大气污染物NO2主要来自于雷雨天气
C．纤维可素以加强胃肠的蠕动
D．高纯度硅可以作光电转换材料
5．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（　　）
A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极
6．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 L M X R T Q
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074 0.078
主要化合价 +2 +3 +6、-2 +2 -2 +5、-3
则下列相关叙述错误的是（　　）
A．简单氢化物的沸点: X>T>Q
B．离子半径: X2-> T2-> L2+> M3+
C．工业上用电解熔融状态的M和T的化合物制取单质M
D．M和R的最高价氧化物对应的水化物既能与强碱反应又能与强酸反应
7．为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源（左池），以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸（右池），使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：
电池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)＋2H2O(l)；
电解池：2Al＋3H2O Al2O3＋3H2↑。
关闭K，电解过程中，以下判断正确的是（　　）
A．两池中H＋均移向Pb电极
B．左池每消耗3 mol Pb，右池生成2 mol Al2O3
C．左池Pb电极质量增加，右池Pb电极质量不变
D．左池正极反应：PbO2＋4H＋＋2e－＝Pb2＋＋2H2O
8．如图，用直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。在石墨电极a和b附近分别滴加几滴酚酞溶液，通电后下列实验现象中正确的是（　　）
A．逸出气体体积，a极小于b极
B．a极逸出无味气体，b极逸出刺激性气味气体
C．a极附近溶液呈红色，b极附近溶液不显色
D．a极附近溶液不显色，b极附近溶液呈红色
9．粗铜中含有锌、铁、金、银等杂质，通过电解法将其精炼，下列说法错误的是（　　）
A．粗铜与电源的正极相连发生氧化反应：Cu-2e－= Cu2+
B．精铜作为阴极材料，不参与电极反应，电解过程中逐渐变粗
C．用CuSO4作电解质溶液，电解过程中CuSO4溶液浓度略减小
D．锌、铁、金、银等杂质沉积在阳极周围，成为阳极泥
10．医用口罩的外层喷有丙烯的聚合物聚丙烯。某科研机构在酸性条件下，用石墨棒作电极，将CO2转化为丙烯(CH2 =CH—CH3) ，原理如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A．a 为电源负极
B．左池的电极反应式：3CO2 +18e- + 18H+=CH2=CH — CH3+6H2O
C．H+从右侧通过质子交换膜进入左侧
D．若制取过程中转移 3 mol 电子，则产生 11. 2 L 丙烯
11．工业电解饱和食盐水时，产生氢气的电极是（　　）
A．阳极 B．阴极 C．正极 D．负极
12．下列电化学装置及用途正确的是（　　）
A B C D
铜的精炼 铁上镀银 防止Fe被腐蚀 构成铜锌原电池
A．A B．B C．C D．D
13．图中乙是甲的电解池进行电解时的某个量（纵坐标x）随时间变化的曲线（各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响），则x表示（　　）
A．各电解池析出气体体积总数的变化
B．各电解池阳极质量的增加
C．各电解池阴极质量的增加
D．各电极上放电的离子总数的变化
14．用电解法制备LiOH的工作原理如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．a极附近溶液的pH增大
B．阳极可获得的产品有硫酸和氧气
C．b极发生的反应为Li++e-=Li
D．当电路中通过4mole-时，阴极可得到2molLiOH
15．我国科学家发明了高温电解甲烷生产 的方法，原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．X为电源的负极
B．Ni电极上发生的电极反应方程式为
C．电解一段时间后熔融碳酸盐中 的物质的量增多
D．该条件下，每产生1mol ，则生成12gC
16．已知CuCl难溶于水。电解合成1，2一二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是（　　）
A．阳极反应式：CuCl-e-=Cu2++Cl-
B．CuCl2能将C2H4氧化为1，2-二氯乙烷
C．Ⅹ、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D．该装置总反应为CH2=CH2+2H2O+2NaCl H2↑+2NaOH+ ClCH2CH2Cl
17．我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合K2、断开K1时，制氢并储能；断开K2、闭合K1时，供电。下列说法正确的是（　　）
A．制氢时，溶液中向X电极移动
B．供电时，Zn电极反应式为
C．供电时，X电极发生氧化反应
D．制氢时，X电极反应式为
18．空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。如图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是（　　）
A．转移0.1 mol电子时，a电极产生1.12 L H2
B．b电极上发生还原反应
C．酸性电解质溶液中H＋移向c电极
D．d电极上发生的电极反应是：O2＋4H＋＋4e－= 2H2O
19．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是（　　）
A．通入甲醚的一极为负极，发生的电极反应为：CH3OCH3－12e－＋16OH－ ＝2CO32-＋11H2O
B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe－2e－＝ Fe2＋
C．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在石墨极区
D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
20．2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。某高能锂离子电池的反应方程式为Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6(x下列说法正确的是（　　）
A．锂离子电池的a极为负极
B．放电时，正极反应式为xLi++xe-+Li1-xCoO2=LiCoO2
C．交换膜为质子交换膜
D．每产生4.48LH2(标准状况），生成0.4molIO-
21．新型可充电钠离子电池因具有原料储量丰富，价格低廉，安全性高等优点而备受青睐，而 因理论比容量较高，充放电过程中材料结构稳定，有利于 的可逆脱嵌，可以作为一种非常有潜力的正极材料，下列说法错误的是（　　）
A．放电时， 上的电势比Zn片上的高
B．放电时，正极反应为
C．充电时，外电路中通过0.2 mol电子时，阴极质量增加6.5 g
D．对于正极材料，充电可实现 的嵌入，放电可实现 的脱嵌
二、综合题
22．将锌片和铜片用导线相连，插入某种电解质溶液形成原电池装置。
（1）若电解质溶液是稀硫酸，发生氧化反应的是　 　极(填“锌”或“铜”)，铜极上的实验现象是：　 　，该电池的总电极反应式是　 　。
（2）若电解质溶液是硫酸铜溶液，在导线中电子是由　 　极流向　 　极，铜极上发生的电极反应式是　 　，锌极的实验现象是　 　，电解质溶液里的实验现象是　 　。
23．某同学组装了如图所示的电化学装置，根据装置回答下列问题。
（1）图中甲池为　 　（填“原电池”或“电解池”）装置，电极发生　 　（填“氧化”或“还原”）反应。
（2）实验过程中，甲池左侧烧杯中的浓度　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若甲池中电极质量增加时，电路中转移的电子的物质的量为　 　，若乙池中的某盐溶液为溶液，则乙池中右侧电极的电极反应方程式为　 　。
（4）若用铜制形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出形物称量，质量会　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。
24．2015年“8 12”天津港危化仓库爆炸，造成生命、财产的特大损失．据查危化仓库中存有大量的钠、钾，硝酸铵和氰化钠（NaCN）．NaCN属于剧毒物质，若处理不当，极易污染土壤和海水．请回答下列问题：
（1）钠、钾着火，下列可用来灭火的是 ．
A．水 B．泡沫灭火器 C．干粉灭火器 D．细沙盖灭
（2）NH4NO3为爆炸物，在不同温度下受热分解，可发生不同的化学反应：
在110℃时：NH4NO3═NH3+HNO3
在185～200℃时：NH4NO3═N2O+2H2O
在230℃以上时，同时有弱光：2NH4NO3═2N2+O2+4H2O
在400℃以上时，发生爆炸：4NH4NO3═3N2+2NO2+8H2O
上述反应过程中一定破坏了　 　．（填“离子键”或“共价键”或“离子键和共价键”）
（3）NaCN 的电子式为　 　．下列能说明碳与氮两元素非金属性相对强弱的是　 　．
A．酸性：HNO2＞H2CO3 B．相同条件下水溶液的 pH：NaHCO3＞NaNO3
C．CH4比NH3更稳定 D．C 与H2的化合比N2与H2的化合更容易
（4）海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3﹣ 等杂质离子．用惰性电极电解海水时阴极易产生水垢，其主要成分是 Mg（OH）2和CaCO3．写出电解海水的离子方程式：　 　；生成CaCO3的离子方程式是：　 　．
25．Ⅰ．如图是一个电化学过程的示意图。
请回答下列问题：
（1）写出通入CH3OH的电极的电极反应式　 　。
（2）乙池中反应的化学方程式为　 　，当乙池中B极质量增加5.4g，甲池中理论上消耗O2的体积为　 　L（标准状况下），此时丙池中析出1.6g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是　 　（填序号）
A．MgSO4溶液 B．CuSO4溶液 C．NaCl溶液 D．AgNO3溶液
Ⅱ．NO2 可通过点解制备绿色硝化试剂N2O5。下图是其原理示意图。
阳极区生成N2O5的电极反应式是　 　。
26．氨是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一。
I.传统的“哈伯法”反应原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1 ΔS=-200J K-1 mol-1
（1）上述反应在常温下　 　(填“能”或“不能”)自发进行，理由是　 　。
（2）以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥一一尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如图所示。
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)的ΔH=　 　(用Ea1、Ea2、Ea3、Ea4表示)。已知Ea1＜Ea3，则两步反应中　 　(填“第一步”或“第二步”)反应决定了生产尿素的反应速率。
（3）某小组模拟不同条件下的合成氨反应，向容器中充入1molN2和3molH2在不同温度和压强下平衡混合物中氨的体积分数与温度的关系如图所示。
①B、C点化学平衡常数K(B)　 　K(C)(填“＞”“＜”或“=”)。
②在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氨气的平均速率v(A)　 　v(B)(填“＞”“＜”或“=”)。
（4）II.“哈伯法”的原料H2来自于化石燃料，该过程会产生大量温室气体CO2。近年来有科学家提出通过电解氮气和水来合成氨(NRR反应)。
一种常温常压下NRR反应的装置如图所示，阴极的电极反应式为　 　。
（5）合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为γ=k1 p(N2) -k2 ，γ为反应的瞬时总速率(正反应和逆反应速率之差)，k1、k2是正、逆反应速率常数。合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数Kp=　 　(用k1，k2表示)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】电解质溶液导电发生了氧化还原反应，是化学变化；金属导电仅是电子的定向移动，是物理变化。电解池的两极只要能导电即可。
【分析】电解池是将电能转化为化学能的装置；原电池是将化学能转化为电能的装置；金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化；电解池中两个电极材料可以是相同的。
2．【答案】C
【解析】【解答】解：A．电解池中，物质在阴极上得电子发生还原反应，故A错误；
B．电解池中，与电源正极连接的电极是阳极，与负极相连的是阴极，故B错误；
C．原电池中，负极上的物质失去电子而发生氧化反应，故C正确；
D．原电池中，电子从负极沿导线流向正极，故D错误．
故选C．
【分析】原电池放电时，负极上的物质失电子发生氧化反应，正极上的物质得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极；电解池中，与电源负极连接的电极是阴极，与电源正极连接的电极是阳极，阴极上得电子发生还原反应，阳极上失去电子发生氧化反应．
3．【答案】C
【解析】【解答】电解质溶于水可以导电，酸碱盐都是电解质，蔗糖是非电解质，溶于水不导电，所以电流计指针无明显偏转，
故答案为：C。
【分析】形成原电池的条件：电极材料、电解质溶液、氧化还原反应、闭合回路。
4．【答案】B
【解析】【解答】A. 漂白液具强氧化性，故可以灭活COVID-19病毒，A不符合题意；
B. 大气污染物二氧化氮主要来自工业废气、汽车尾气等，B符合题意；
C. 纤维素在人体内不能消化，但可以加强胃肠的蠕动，C不符合题意；
D. 硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转换为电能，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.漂白液的主要成分为NaClO，而ClO-具有强氧化性；
B.雷雨天气NO2会与水反应生成硝酸，从而形成酸雨；
D.硅属于半导体材料可以用来制备光电池。
5．【答案】B
【解析】【解答】锌比铜活泼，铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是负极，故B符合题意。
【分析】原电池中活泼金属易被氧化，做原电池的负极，据此解答即可。
6．【答案】A
【解析】【解答】由表中数据可知，L、M、X、R、T、Q分别为Mg、Al、S、Be、O、N。A.水和氨分子都可以形成分子间氢键，常温下水是液体，所以简单氢化物的沸点为H2O>NH3> H2S，A符合题意；
B. 离子半径S2-> O2-> Mg2+>Al3+，B不符合题意；
C. 工业上用电解熔融状态的氧化铝制取铝，C不符合题意；
D. 氢氧化铝和氢氧化铍都是两性氢氧化物，既能与强碱反应又能与强酸反应，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】本题依据表中原子半径和主要化合价推断元素种类，难度较大，首先可以根据元素的最高正化合价或最低负化合价分析元素所在的族，再根据原子半径的变化规律分析元素所在的周期，综合这些信息可以确定元素在周期表中的位置。
7．【答案】C
【解析】【解答】A.左电池是原电池原理，其中Pb极是负极失去电子，PbO2是正极，溶液中的H+向正极移动，即向PbO2极移动；右电池是电解池原理，其中Al是阳极，Pb是阴极，电解质是稀硫酸，溶液中的H+向阴极移动，即向Pb极移动，故A不符合题意；
B. 串联电池中转移电子数相等，每消耗3molPb，即转移6mol电子，2Al——Al2O3——6mol电子，根据电子守恒，可知生成Al2O3 1mol ，故B不符合题意；
C. 原电池中铅作负极，负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅，所以质量增加，在电解池中，Pb阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以铅电极质量不变，故C符合题意；
D. 原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅，电极方程式为：PbO2＋4H＋＋2e－+SO42-＝PbSO4＋2H2O，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】原电池中，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，电子由负极流向正极；电解池中，电源正极连接阳极，电源负极连接阴极，阳极失去电子，阴极得到电子。
8．【答案】C
【解析】【解答】A、和电源的正极b相连的是阳极，和电源的负极a相连的是阴极，电解硫酸钠的实质是电解水，阳极b放氧气，阴极a放氢气，氧气体积是氢气体积的一半，A不符合题意；
B、a电极逸出氢气，b电极逸出氧气，均是无色无味的气体，B不符合题意；
C、a电极氢离子放电，碱性增强，该极附近呈红色，b电极氢氧根离子放电，酸性增强，该极附近不变色，C符合题意；
D、a电极氢离子放电，碱性增强，该极附近呈红色，b电极氢氧根离子放电，酸性增强，该极附近不变色，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在电解池中，阳极失去电子，化合价升高，阴极得到电子，化合价降低，在电解液中，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
9．【答案】D
【解析】【解答】A. 粗铜与电源的正极相连发生失电子的氧化反应：Cu-2e－= Cu2+，故A不符合题意；
B. 精铜作为阴极材料，不参与电极反应，电极反应式：Cu2++2e－=Cu(还原反应)，电解过程中不断生成铜，使材料逐渐变粗，故B不符合题意；
C. 根据上述分析可知，用CuSO4作电解质溶液，电解过程中会形成阳极泥，根据电子转移数守恒可知，消耗的铜离子会略大于生成的铜离子，即CuSO4溶液浓度略减小，故C不符合题意；
D. 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥，如金、银等金属杂质，但锌、铁会以离子形式存在于溶液中，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 粗铜中含有锌、铁、金、银等杂质，通过电解法将其精炼 ，需要设计电解池，采用牺牲阳极的阴极保护法，粗铜做阳极，纯铜做阴极，阳极活泼金属以及铜放电，银金在阳极区沉积，阴极电解质溶液中的铜离子放电，随着电解的进行铜离子浓度逐渐减小
10．【答案】D
【解析】【解答】A.由分析可知，a 为电源负极，故A不符合题意；
B.由碳元素化合价的变化可知，左池为阴极池，二氧化碳在阴极上得到电子发生还原反应生成丙烯，电极反应式为3CO2 +18e- + 18H+=CH2=CH- CH3+6H2O，故B不符合题意；
C.阳离子向阴极移动，则H+从右侧通过质子交换膜进入左侧，故C不符合题意；
D.缺标准状况，无法利用转移电子数目计算丙烯的体积，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由碳元素化合价的变化可知，左池为阴极池，a电极为电源的负极，二氧化碳在阴极上得到电子发生还原反应生成丙烯，电极反应式为3CO2 +18e- + 18H+=CH2=CH- CH3+6H2O，右池为阳极池，b电极为电源的正极，水在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2H2O-4e- = O2↑+4H+。
11．【答案】B
【解析】【解答】电解饱和食盐水总反应：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，阴极反应式：2H＋＋2e－=H2↑，阳极反应式为：2Cl－2e－=Cl2↑，因此产生氢气的电极时阴极，故B符合题意。
故答案为：B
【分析】电解饱和食盐水时，H+在阴极上不断得到电子而生成氢气放出，破坏了附近的水的电离平衡，因而水分子大量电离成H+和OH-，且生成OH-的快慢远大于其向阳极定向运动的速率。因此，阴极附近的OH-大量增加，使溶液中产生氢氧化钠，碱性增强。
12．【答案】C
【解析】【解答】A. 根据电解原理，铜的精炼中，粗铜作阳极，与电源的正极相连，纯铜作阴极，与电源的负极相连，故A不符合题意；
B. 电镀，镀件作阴极，镀层金属作阳极，即Fe为阴极，Ag为阳极，故B不符合题意；
C. 该装置为电解池装置，Fe为阴极，根据电解原理，Fe不参与反应，即该装置能防止Fe被腐蚀，故C符合题意；
D.锌与硫酸铜直接反应，没有电流产生，不能构成原电池；锌电极应盛放ZnSO4溶液，Cu电极盛放CuSO4溶液，这样才能构成原电池，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】A.粗铜和精铜位置弄反
B.铁做阳极，银做阴极，在银上镀银
C.铁做阴极，氢离子放电可以保护金属铁
D.电解质溶液位置弄反
13．【答案】C
【解析】【解答】解：A．电解硝酸银和硫酸铜，阳极都生成氧气，体积应相等，故A错误；
B．电解硝酸银和硫酸铜，阳极都生成氧气，阳极质量不变，故B错误；
C．电解AgNO3溶液时阴极上产生单质银，电解CuSO4溶液时阴极上产生单质铜，银的质量增加量较大，而电解NaCl溶液时阴、阳极都产生气体，阳极质量不变，故C正确；
D．各电极上放电的离子总数应相等，故D错误．
故选C．
【分析】电解NaCl溶液时阴、阳极都产生气体，电解AgNO3溶液时阴极上产生单质银，电解CuSO4溶液时阴极上产生单质铜，所以随着电解的进行，阴极质量的增加量有如题中图乙所示的变化．
14．【答案】B
【解析】【解答】A、a极是阴离子移向的一极是电解池的阳极，发生的反应为2H2O-4e-=O2 +4H+ ，所以溶液的酸性增加，pH值变小，故A不符合题意；
B.阴离子移向阳极，故a为阳极失电子发生氧化反应，故a极发生的反应为2H2O-4e-=O2 +4H+，所以阳极可获得的产品有硫酸和氧气，所以B选项是符合题意的；
C、阳离子移向阴极，故b为阴极得电子发生还原反应，则电极反应方程式为 ，而不是Li++e-=Li，故C不符合题意；
D、由电极反应可以知道： ，当电路中通过4mole-时，阴极可得到4molLiOH ，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】本题考查用电解法制备LiOH，电解池的工作原理为：总反应式 为；a极为阳极，发生氧化反应为2H2O-4e-=O2 ↑ +4H+，b极为阴极，发生还原反应为。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.根据图示，碳酸根离子在Ni电极上得到电子变为碳和氧离子，Ni电极是阴极，则Y为电源的负极，X为电源的正极，故A不符合题意
B.碳酸根离子在Ni电极上得到电子生成碳和氧离子，Ni的电极上发生的电极式为CO32-+4e=C+3O2-，故B符合题意
C.根据总的反应CH4C+2H2，电解一段时间后熔融的碳酸盐中的氧离子物质的量不变，故C不符合题意
D.根据总反应CH4C+2H2，每产生1mol的氢气，则生成6g的碳，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】根据图示，碳酸根离子变为碳单质和氧离子，发生的是还原反应，因此Ni是阴极，连接的Y是负极，X为正极，阴极发生的反应是 ，阳极发生的反应是：CH4-4e+3O2-=2H2+CO32-，得到总的反应为CH4C+2H2，即可根据氢气的物质的量计算出碳的质量
16．【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知，阳极的电极反应式为：CuCl－e－=Cu2＋＋Cl－，选项正确，A不符合题意；
B.由分析可知，液相反应中发生的反应为C2H4＋2CuCl2=ClCH2CH2Cl＋2CuCl，有反应的化学方程式可知，CuCl2将C2H4氧化成为ClCH2CH2Cl，选项正确，B不符合题意；
C.电解池装置中，所加电解质溶液为NaCl溶液，电解过程中，阴极区产生NaOH溶液，因此离子交换膜Y为阳离子交换膜，则离子交换膜X为阴离子交换膜，选项错误，C符合题意；
D.由电解总反应和液相反应可得该装置的总反应为 CH2=CH2+2H2O+2NaCl H2↑+2NaOH+ ClCH2CH2Cl，选项正确，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】在电解池装置中，阳极的电极反应式为：CuCl－e－=Cu2＋＋Cl－；阴极的电极反应式为：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；液相反应中，反应的化学方程式为：C2H4＋2CuCl2=ClCH2CH2Cl＋2CuCl；据此结合选项进行分析作答。
17．【答案】D
【解析】【解答】A．制氢时，是电解池，光伏电池供电，电解池工作时，电极上生成氢气、为阴极，则电极是阳极，溶液中向电极移动，选项A不符合题意；
B．碱性环境中锌不以形式存在，选项B不符合题意；
C．供电时，是原电池，电极是负极，电极是正极，电极发生还原反应，选项C不符合题意；
D．制氢时，是电解池，电极是阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】制取氢气时，与k2连接，发生的是电解反应，光伏电池供电，氢离子在Pt电极上的得电子变为氢气，阳离子减少，导致钾离子向Pt电极移动，而在X电极上是Ni(OH)2失去电子变为NiOOH，供电时，与K1连接，碱性环境，锌电极失去电子变为氢氧化锌，X电极做正极发生的还原反应。
18．【答案】C
【解析】【解答】A．根据RFC工作原理示意图，a电极与电源负极相连，a电极为阴极，电极反应为2H＋＋2e－=H2↑，转移0.1 mol电子时，a电极产生标准状况下的气体1.12 L，A项不符合题意；
B．b电极与电源正极相连，是电解池的阳极，发生氧化反应，B项不符合题意；
C．气体Y是氧气，在c电极得电子，做原电池的正极，酸性电解质溶液中H＋移向c电极，C项符合题意；
D．d电极是氢氧燃料电池的负极，则d电极上发生的电极反应为H2-2e－=2H＋，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．未说明是标准状况，无法计算物质的量；
B．b电极是阳极，发生氧化反应；
C．原电池中阳离子向正极移动；
D．d为原电池的负极，失电子发生氧化反应；
19．【答案】A
【解析】【解答】A.通入甲醚的一极为负极，溶液呈碱性，则生成碳酸根离子，发生的电极反应为：CH3OCH3－12e－＋16OH－＝2CO32-＋11H2O，A符合题意；
B.乙装置中铁电极为阴极，水电离出的氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e－＝H2↑，B不符合题意；
C.反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在Fe电极区，C不符合题意；
D.丙装置为电解精炼铜，反应一段时间后，粗铜中的Zn、Fe等杂质溶解，阴极始终析出铜，所以硫酸铜溶液浓度减小，D不符合题意；
故答案为A。
【分析】根据图象可知，装置甲为原电池装置，乙、丙为电解池装置，通入甲醚的一极失电子作原电池的负极，则乙池中Fe为阴极，丙池中精铜作阴极；
20．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，a极为正极，A不符合题意；
B．由Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6可知，放电时，Li1-xCoO2变为LiCoO2，Co化合价降低，得电子，被还原，Li1-xCoO2为正极材料，所以正极反应为：xLi++Li1-xCoO2+xe-= LiCoO2，B符合题意；
C．由分析可知OH-通过交换膜到达左池反应，故应为阴离子交换膜，C不符合题意；
D．根据电子守恒有：H2～2e-～I2～IO-，4.48L氢气的物质的量= =0.2mol，生成IO-的物质的量=0.2mol，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】与a相连的电极，KI变为I2，化合价升高，失电子被氧化，为电解池的阳极，所以a是正极，b为负极；制备苯甲酸原理为：电解池阴极发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，OH-通过交换膜进入阳极，和阳极产生的I2发生如下反应：I2+2OH-=I-+IO-+H2O，I-离子继续在阳极反应，IO-将苯乙酮氧化成苯甲酸根离子，酸化后得到苯甲酸。
21．【答案】D
【解析】【解答】A、根据题意， 作为一种非常有潜力的正极材料，在原电池中作正极，电势高于负极Zn片，不符合题意；
B、放电时 作为正极材料发生还原反应，该材料充放电过程中有利于钠离子的可逆脱嵌，因此其正极反应式为 ，不符合题意；
C、充电时，阴极反应为 =Zn，外电路转移0.2 mol电子，阴极棒上沉积6.5 g Zn，不符合题意；
D、放电时， 作为正极材料发生还原反应，实现 嵌入，充电时， 作为阳极材料发生氧化反应，实现 脱嵌，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.放电时，锌做负极， 做正极，因此电势高
B.正极发生的还原反应，即得到电子结合钠离子形成
C.充电时，阴极与负极相连，阴极发生的是还原反应，锌离子得到电子变为锌单质，根据数据计算即可
D.放电时是钠离子被束缚，充电时钠离子被释放
22．【答案】（1）锌；产生无色气泡；2H+ + Zn = H2 ↑+Zn2+
（2）锌(负)；铜(正)；Cu2+ + 2e- = Cu；锌极逐渐溶解；蓝色溶液颜色逐渐变浅
【解析】【解答】(1)①锌片与铜片不用导线连接，该装置不能构成原电池，锌片和酸反应生成锌离子和氢气，铜片和酸不反应，所以看到的现象是:锌片上有气泡产生，铜片上无现象，反应的离子方程式为：2H+ + Zn = H2 ↑+Zn2+。
(2)该装置构成了原电池，锌作负极铜作正极，锌片失电子生成锌离子进入溶液，铜离子得电子生成铜，所以电子从锌片沿导线流向铜片，所以电极反应式为：负极：Zn- 2e- = Zn2+；正极Cu2+ + 2e- = Cu；锌极逐渐溶解，电解质溶液蓝色溶液颜色逐渐变浅。
【分析】（1）锌和铜，电解质是硫酸，因此锌做负极，失去电子变为锌离子。铜做正极，氢离子得到电子变为氢气。根据正负极的电极式写出总的反应
（2）电解质是硫酸铜，锌与硫酸铜发生氧化还原反应，故锌做负极，失去电子变为锌离子，逐渐溶解，铜做正极，铜离子得到电子变为铜单质。溶液的蓝色逐渐变浅
23．【答案】（1）原电池；氧化
（2）增大
（3）；
（4）不变
【解析】【解答】（1）甲池有盐桥，乙池中两电极材料相同，图中甲池为原电池装置，因为活泼性Cu>Ag，Cu电极为负极发生氧化反应，故答案为：原电池；氧化。
（2）实验过程中，铜放电生成铜离子，盐桥中的阴离子硝酸根离子向左边移动，所以左侧烧杯中的浓度变大，故答案为：增大。
（3）甲池Ag电极的电极反应式为：Ag++e- = Ag，若甲池中Ag电极质量增加5.4g时，即生成银5.4g银的物质的量为 0.05mol，电路中通过电子物质的量为n （e- ）= n （Ag+）=0.05mol；乙池为电解池，右侧电极为阴极，电极反应方程式为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：0.05mol；Cu2++2e-=Cu。
（4）用铜制U形物代替“盐桥” ，甲池的左侧烧杯为电解池，右侧烧杯为原电池，U形物插入右侧烧杯中的铜为负极，电极反应为Cu- 2e- = Cu2+，插入左侧烧杯中的铜为阴极，电极反应为：，根据电子守恒，工作一段时间后取出U形物称量，质量不变，故答案为：不变。
【分析】（1）甲池中有自发进行的氧化还原反应，所以甲池是原电池，Cu被氧化，作负极；
（2）原电池中阴离子移向负极；
（3）Ag电极电极反应，跟据Ag电极增加的质量计算；右侧Pt是阴极，硝酸铜溶液中，阴极Cu2+放电；
（4）若把盐桥用U形Cu代替，甲池右侧烧杯是原电池，左侧烧杯是电解池，据此分析。
24．【答案】（1）D
（2）离子键、共价键
（3）Na+[：C┇┇N：]﹣；B
（4）2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；Ca2++HCO3﹣+OH﹣=CaCO3↓+H2O
【解析】【解答】解：（1）Na、K能和水反应生成氢气，在氧气中燃烧生成过氧化物，过氧化钠和水、二氧化碳反应都生成氧气，促进钠、钾燃烧，所以应该采用细沙灭火，
故答案为：D；（2）氯化铵属于离子化合物，含有离子键和共价键，氯化铵分解时破坏了共价键和离子键；
故答案为：离子键、共价键；（3）NaCN属于离子化合物，C、N原子周围都是8个电子，其电子式为：Na+[：C┇┇N：]﹣；
A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的，酸性：HNO3＞H2CO3，故A错误；
B．相同条件下水溶液的 pH：NaHCO3＞NaNO3，说明酸性：HNO3＞H2CO3，所以非金属性：N强于C，故B正确；
C．CH4比NH3更稳定，应是非金属性越强氢化物越稳定，故C错误；
D．C 与H2的化合比N2与H2的化合更容易，非金属性越强越易形成氢化物，与实际不符，故D错误；
故选B；
故答案为：Na+[：C┇┇N：]﹣；B；（4）阴极生成氢气，电极附近水的电离被破坏，电极附近生成氢氧化钠，电解海水的反应方程式为：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；氢氧化钠和碳酸氢钙，碳酸氢镁反应生成氢氧化镁、碳酸钙沉淀，氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成CaCO3的沉淀产生水垢，生成碳酸钙沉淀的反应离子方程式是：Ca2++HCO3﹣+OH﹣=CaCO3↓+H2O；
答案为：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；Ca2++HCO3﹣+OH﹣=CaCO3↓+H2O．
【分析】（1）Na、K能和水反应生成氢气，在氧气中燃烧生成过氧化物，过氧化钠和水、二氧化碳反应都生成氧气，促进钠、钾燃烧；（2）氯化铵属于离子化合物，含有离子键和共价键；（3）NaCN属于离子化合物，C、N原子周围都是8个电子；比较两种元素的非金属性强弱，可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱；（4）阴极生成氢气，水的电离被破坏电极附近生成氢氧化钠，氢氧化钠和碳酸氢钙，碳酸氢镁反应生成氢氧化镁、碳酸钙沉淀；
25．【答案】（1）CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
（2）4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3；0.28；B；N2O4-2e－+2HNO3=2N2O5+2H＋
【解析】【解答】Ⅰ．（1）燃料电池是化学能转变为电能的装置，属于原电池，燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，原电池放电时，电解质溶液中氢氧根离子向负极移动。该燃料电池中，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（2）乙池是电解AgNO3溶液，电解方程式为4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3；当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g，得到的电子的物质的量为 mol＝0.05 mol，由电子守恒可知，生成氧气的物质的量为 mol＝0.0125 mol，在标准状况下的体积为0.0125 mol×22.4 L/mol＝0.28 L。此时丙池中某电极析出1.6 g某金属，设该金属为＋2价金属，则M＝1.6 g÷(0.5 mol/2)＝64 g/mol，则该金属为Cu，如果是＋1价，则相对原子质量＝1.6÷0.05＝32答案选B。
Ⅱ．阳极发生失去电子的氧化反应，NO2在阳极失去电子结合硝酸根转化为N2O5，电极反应式为N2O4-2e－+2NO3－=2N2O5。
【分析】Ⅰ.（1）根据燃料电池的负极发生氧化反应书写电极方程式；
（2）根据电解硝酸银溶液的规律进行分析即可；
Ⅱ.根据电解池的阳极发生氧化反应进行书写电极方程式.
26．【答案】（1）能；ΔH -TΔS=-92.4-298×(-200)×10-3=-32.8＜0
（2）ΔH=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4；第二步
（3）=；＜
（4）N2+6H++6e-=2NH3(或N2+8H++6e-=2NH)
（5）
【解析】【解答】（1）正反应是体积减少的放热反应，-92.4-298×(-200)×10-3=-32.8＜0，故上述反应在常温下能自发进行；
（2）ΔH=正反应活化能-逆反应活化能，所以第一步反应的ΔH= Ea1-Ea2，第二步反应的ΔH= Ea3-Ea4，反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)为第一步和第二步之和，即2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)的ΔH=ΔH+ΔH= Ea1-Ea2+Ea3-Ea4，反应速率越快活化能越小，因为Ea1＜Ea3，所以第二步的反应速率越慢，总反应由反应慢的决定，即两步反应中第二步反应决定了生产尿素的反应速率；
（3）平衡常数与温度有关，B、C点温度相同，所以B、C点化学平衡常数K(B)= K(C)，温度越大，反应速率越大，A点温度小于B点温度，所以该反应从开始到平衡时生成氨气的平均速率v(A) ＜v(B)；
（4）氮气通入的极为阴极，氮气得到电子变为氨气或铵根离子，即阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3(或N2+8H++6e-=2NH)；
（5）平衡时正反应等于逆反应速率，所以γ为反应的瞬时总速率(正反应和逆反应速率之差)为零，即γ=k1 p(N2) -k2 =0，化简得，合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数Kp，即Kp；
【分析】（1）依据ΔG=ΔH-TΔS＜0分析；
（2）ΔH=正反应活化能-逆反应活化能；决速步骤应是活化能最大的步骤；
（3）平衡常数只与温度有关；
（4）电解时，阳极元素化合价升高，发生氧化反应；阴极元素化合价降低，发生还原反应；
（5）利用三段式法计算。