4.1 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
文档属性
| 名称 | 4.1 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 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 951.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-15 19:26:20 | ||
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文档简介
4.1 原电池 同步测试题
一、单选题
1．下图是原电池示意图。当该电池工作时，下列描述错误的是（ ）
A．溶液由无色逐渐变为蓝色 B．铜片表面有气泡
C．电流计指针发生偏转 D．锌是负极，其质量逐渐减小
2．某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是 （ ）
A．铜片作负极 B．锌片发生还原反应
C．将电能转化为化学能 D．电子由锌片经导线流向铜片
3．有关电化学知识的描述正确的是（ ）
A．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
B．一般地说，能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池
C．CaO＋H2O＝Ca(OH)2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
D．某原电池反应为Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
4．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO
下列说法错误的是（ ）
A．在pH<4的溶液中，碳钢腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B．在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C．在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4OH-+4e-=2H2O
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢
5．下列装置中，能形成原电池的是（ ）
A． B．
C． D．
6．根据原电池原理，有人利用CH4 和 O2的反应，在 KOH 溶液中用铂作电极设计出燃料电池。关于该燃料电池的下列几种说法中正确的是（ ）
①理论上每消耗标准状况下 22.4L 的CH4，可以向外电路提供 8mole－
②负极上是 O2 获得电子，电极反应式为O2+4e－+2H2O=4OH－
③外电路电子由负极流向正极，内电路电子由正极流向负极
④电池放电过程中，溶液的 pH 不断降低
⑤负极发生氧化反应，正极发生还原反应
⑥负极会出现淡蓝色火焰
⑦电解质溶液中 OH－向负极移动，K＋向正极移动
⑧该电池的总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O
A．①④⑤⑦ B．①③④⑧ C．②③⑥⑧ D．②⑤⑦⑧
7．高能LiFePO4电池多应用于公共交通，结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程中只让Li+通过，原理如下：(1 x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，Li+向正极移动
B．放电时，电子由负极→用电器→正极
C．充电时，阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCn
D．充电时，阳极质量增重
8．一种新型短路膜电化学电池消除装置如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．负极反应为：
B．正极反应消耗标准状况下22.4L，理论上需要转移4mol电子
C．短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子
D．该装置可用于空气中的捕获，缓解温室效应
9．一种钌（Ru）基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。电池工作时发生的反应为：
下列关于该电池叙述错误的是（）
A．电池中镀Pt导电玻璃为正极
B．电池工作时，I－离子在镀Pt导电玻璃电极上放电
C．电池工作时，电解质中I－和I3－浓度不会减少
D．电池工作时，是将太阳能转化为电能
10．Mg﹣H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器．该电池以海水为电解质溶液，示意图如下．该电池工作时，下列说法正确的是（ ）
A．Mg电极是该电池的正极
B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极附近溶液的pH增大
D．溶液中Cl﹣向正极移动
11．碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛的应用．锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH，下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作时锌为负极
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2+2H2O+2e﹣═2MnOOH+2OH﹣
C．电池工作时，电解液的OH﹣移向正极
D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g
12．十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是（ ）
A．盐桥中Cl-向Y极移动
B．电路中流过7.5 mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L
C．电流由X极沿导线流向Y极
D．Y极发生的反应为2NO3-＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH增大
13．酸性水系锌锰电池放电时，电极上的 易剥落，会降低电池效率，若向体系中加入少量KI固体则可以提高电池的工作效率，原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．含有 的碳电极的电势低于Zn电极
B．加入KI后可降低能量的“损失”，相关方程式为
C．电池要维荷较高的工作效率，需不断向体系中加入KI固体
D．放电时，消耗0.5molZn时，有0.5mol 通过质子交换膜
14．镁—次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点，该电池主要工作原理如图所示，其正极反应为：ClO－+ H2O + 2e－= Cl－+ 2OH－，关于该电池的叙述正确的是（ ）
A．该电池中镁为负极，发生还原反应
B．电池工作时，OH－向正极移动
C．电池工作时，正极周围溶液的pH将不断变小
D．该电池的总反应为：Mg + ClO－+ H2O = Mg(OH)2↓+ Cl－
15．锂-空气电池是一种新型的二次电池，由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该电池放电时，锂电极发生了还原反应
B．放电时，Li+向锂电极迁移
C．电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等
D．充电时，电池正极的反应式为Li2O2-2e-=2Li++O2
16．铁镍蓄电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O Fe（OH）2+2Ni（OH） 2下列有关该电池的说法不正确的是（ ）
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe（OH）2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH﹣﹣2e﹣═Ni2O3+3H2O
17．甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：2CH3OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(l)，其工作原理示意图如图，下列说法正确的是（）
A．甲为电池的负极，发生还原反应
B．负极的电极反应式为：CH3OH＋H2O－6e－＝CO2＋6H＋
C．b口通入的气体为O2
D．用该电池进行电解水，当电路中转移0.2NA个电子时，生成2.24L氢气
18．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是（ ）
A．负极发生还原反应
B．电子由锌片通过导线流向铜片
C．该装置能将电能转化为化学能
D．铜片上发生的反应为Cu2+ ＋ 2e－ = Cu
19．一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该电池使用碱性电解质水溶液
B．充电时，电子从硫电极流出
C．使用的隔膜是阴离子交换膜
D．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
20．某研究所研究出一种锂－铜空气电池，具有低成本、高容量的优点。放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极区溶液pH变小
B．两极的有机电解质和水溶液电解质可以对换
C．放电时，当外电路通过0.1mol电子，消耗O21.12L（标准状况下）
D．若负载为电解KI碱性溶液制备KIO3的装置，阳极的电极反应式为：I－－6e－＋6OH－＝ ＋3H2O
二、综合题
21．理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。根据氧化还原反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂 饱和KNO3溶液。
（1）请回答下列问题：
①电解质溶液X是 ；电解质溶液Y是 。
②写出两电极的电极反应式。
铁电极： ；碳电极： 。
③外电路中的电子是从 电极流向 电极。(填“铁”或“碳”)
④盐桥中向X溶液中迁移的离子是 (填字母)。
A.K＋ B．NO3-
（2）请将下列氧化还原反应3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O设计成原电池，在方框中画出类似(1)中的装置图 ，并写出相应的电极反应式。
正极： ；
负极： 。
22．硫化氢气体在资源利用和环境保护等方面均有重要应用。
（1）工业采用高温分解H2S制取氢气，2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)，在膜反应器中分离出H2。在容积为2L的恒容密闭容器中，控制不同温度进行此反应。H2S的起始物质的量均为 1mol，实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系，曲线b表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。
①反应2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)的ΔH （填“>”“<”或“=”）0。
②985℃时，反应经过5 s达到平衡状态，此时H2S的转化率为40%，则用H2表示的反应速率为v(H2)= 。
③随着H2S分解温度的升高，曲线b向曲线a逐渐靠近，其原因是 。
（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如下图所示。
①在图示的转化中，化合价不变的元素是 。
②在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 。
（3）工业上常采用上图电解装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液，电解一段时间后，通入H2S加以处理。利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S转化为可利用的S，自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时，阳极的电极反应式为 。
②当有16gS析出时，阴极产生的气体在标准状况下的体积为 。
23．氢气是一种理想的清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
（1）直接热分解法制氢。某温度下，H2O(g) H2(g)+ O2(g)。该反应的平衡常数表达式为K= 。
（2）乙醇水蒸气重整制氢。其部分反应过程和反应的平衡常数随温度变化曲线如图1所示：
反应中，某温度下每生成1mol H2(g) 热量变化是62 kJ。则该温度下图1所示反应的热化学方程式是 。
（3）水煤气法制氢。CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH <0，在进气比[n(CO)∶n(H2O)]不同时，测得相应的CO的平衡转化率见图2（各点对应的反应温度可能相同，也可能不同）。
①往维持恒温的2L密闭容器中加入一定量的CO和0.1mol H2O(g)，在图中G点对应温度下反应经5min 达到平衡，则v(CO) 等于 mol/(L·min)
②图中B、E 两点对应的反应温度分别为TB和TE判断：TB TE （填“<”“=”或“>”）。
③经分析，A、E 和G三点对应的反应温度都相同为T℃，其原因是A、E 和G三点对应的 相同。
④当T℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0 mol CO、1.0 mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2，要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是 。
（4）光电化学分解制氢。其原理如图3，钛酸锶光电极的电极反应为：4OH--4e-=O2+2H2O
则铂电极的电极反应为 。
（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成Mg2Cu和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数约为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。
24．电能是现代社会应用最广泛的能源之一。
（1）某原电池装置如图所示。
其中，Zn电极为原电池的 极（填“正”或“负”），电极反应式是 。Cu电极上发生的反应属于 （填“氧化”或“还原”） 反应，当铜表面析出4.48 L氢气（标准状况）时，导线中通过了 mol电子。
（2）下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是 （填序号）。
①CaO+H2O=Ca(OH)2
②2H2+O2 =2H2O
③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2
25．氢燃料电池有良好的应用前景。工业上常用下列方法制取氢气。
（1）Ⅰ．甲烷与水蒸气催化重整制取氢气，主要反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
上述反应体系中属于非极性分子的化合物是 。
（2）一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g)发生上述反应，10min时反应达到平衡状态，此时CH4的浓度为0.4 mol L 1，则0~10min内H2的平均反应速率为 mol L 1 min 1。
（3）Ⅱ．甲烷与硫化氢催化重整制取氢气，主要反应为：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。
恒温恒容时，该反应一定处于平衡状态的标志是 。
a．υ正(H2S)=2υ逆(H2) b．CH4的体积分数不再变化
c．不再变化 d．混合气体的密度不再改变
（4）该反应平衡常数表达式K= ，若改变某一条件使平衡向正反应方向移动，则K值 。
a．一定改变 b．可能增大 c．可能减小 d．可能不变
（5）III.将原料气按n(CH4)：n(H2S)=1：2充入反应容器中，保持体系压强为0.1MPa，研究不同温度对该反应体系的影响。平衡体系中各组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示：
图中表示H2物质的量分数变化的曲线是 (选填字母)，该反应的正反应为 反应(选填“放热”或“吸热”)。保持其他条件不变，升高温度测得CH4的平衡转化率先增大后下降，其原因可能是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A.因Zn的活泼性大于Cu，则Zn为负极，Cu为正极，Cu不能反应生成Cu2+，所以溶液不会变为蓝色，故A符合题意；
B.Cu为正极，H+在Cu电极上得电子生成氢气，所以铜片表面有气泡产生，故B不符合题意；
C.在该原电池中，Zn失去电子，电子由Zn片经导线流向Cu片，电流计指针发生偏转，故C不符合题意；
D.Zn为负极，Zn失去电子生成Zn2+，其质量逐渐减小，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】注意正负极的准确判断方法是哪一极先与电解液发生自发的氧化还原反应，则该级为负极。
2．【答案】D
【解析】【解答】A、锌作负极，铜为正极，选项A不符合题意；
B、锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，选项B不符合题意；
C、该装置是原电池，将化学能转化为电能，选项C不符合题意；
D、电子从负极锌沿导线流向正极铜，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】原电池的角度进行分析，活泼金属作为负极，负极质量减少，正极质量增加或者生产气体，电子由负极经过导线流向正极，电流由正极经过导线流向负极。
3．【答案】B
【解析】【解答】A. 原电池的两极可能是由活动性不同的两种金属或金属和石墨等组成，A不符合题意；
B. 一般地说，能自发进行的氧化还原反应有电子转移，可设计成原电池，B符合题意；
C. CaO＋H2O＝Ca(OH)2可以放出大量的热，但该反应不是氧化还原反应，没有电子转移，不能把该反应设计成原电池，C不符合题意；
D. 某原电池反应为Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag，若装置中的盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液，则会与硝酸银反应生成氯化银沉淀，会造成银离子减少，故不能装氯化钾。D不符合题意。
故答案为：B
【分析】原电池形成条件：能进行自发的氧化还原反应；两个活泼型不同的金属或者金属和非金属；电极插入电解质溶液中；构成闭合回路。
4．【答案】C
【解析】【解答】A. 当pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，正极上电极反应式为：2H++2e-=H2↑，A不符合题意；
B. 当pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，B不符合题意；
C. 在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，C符合题意；
D. 将碱性溶液煮沸除去氧气后，正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.原电池负极放出电子；
B.反应产物为铁的氧化物，为铁的吸氧腐蚀反应；
C.正极反应错误；
D.除氧使正极反应变慢，同时负极反应速率也降低。
5．【答案】C
【解析】【解答】A、两电极没有形成闭合回路，无法形成原电池，A不符合题意；
B、不存在两个活性不同的电极，无法形成原电池，B不符合题意；
C、满足原电池的形成条件，可形成原电池，C符合题意；
D、不存在电解质溶液，无法形成原电池，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对原电池装置的考查，形成原电池必须满足以下条件：①存在自发进行的氧化还原反应；②形成闭合回路；③有两个活性不同的电极；④存在电解质溶液。
6．【答案】A
【解析】【解答】①标准状况下22.4L的CH4为1mol，通入CH4的电极为负极，电极反应为：CH4+10OH 8e =CO32 +7H2O，每消耗1molCH4，可以向外电路提供8mole ，①正确；
②根据原电池分析，燃料在负极反应，正极上是O2 获得电子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，②错误；
③原电池中，外电路电子由负极流向正极，内电路是电解质溶液中的阴阳离子发生定向移动，电子不能再电解质溶液中移动，③错误；
④电池放电过程中，电池的总反应为：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，溶液pH不断降低，④正确；
⑤原电池中，负极为CH4失去电子转化为CO32 ，碳元素化合价升高，发生氧化反应；正极为O2得到电子转化为OH-，氧元素化合价降低，发生还原反应，⑤正确；
⑥负极发生的电极反应为：CH4+10OH 8e =CO32 +7H2O，负极是在溶液中发生的反应，不是燃烧，⑥错误；
⑦原电池中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则电解质溶液中OH-向负极移动，K+向正极移动，⑦正确；
⑧由于电解质溶液为氢氧化钾，显碱性，该电池的总反应为：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，⑧错误；
说法正确的为①④⑤⑦，A符合题意。
故答案为：A
【分析】根据题意，该装置为甲烷燃料电池，电解质溶液为碱性，根据燃料电池的特点，通入燃料甲烷的是原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O；通入氧气的一极为燃料电池的正极，发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，电池总反应式：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，据此分析解答。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．放电时，工作原理为原电池原理，阳离子向正极移动，A不符合题意；
B．放电时，工作原理为原电池原理，电子由负极→用电器→正极，B不符合题意；
C．充电时，工作原理为电解池原理，阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCn，C不符合题意；
D．充电时，工作原理为电解池原理，阳极反应为LiFePO4-xe-=(1 x)LiFePO4+xFePO4+xLi+，很明显，阳极质量减小，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．由分析可知，负极反应为：，A符合题意；
B．标准状况下22.4L的物质的量为1mol，根据氧元素化合价变化结合电子守恒可知，，则理论上需要转移4mol电子，B不符合题意；
C．由图示可知，短路膜中存在电子运动，故和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子，C不符合题意；
D．由图示可知，该装置吸收含二氧化碳空气，释放出不含二氧化碳的空气，生成二氧化碳可以被收集利用，故可用于空气中的捕获，缓解温室效应，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.负极上，氢气失去电子转化为氢离子，氢离子和碳酸氢根反应生成二氧化碳和水；
B.根据计算；
C.短路膜中存在电子运动，它既能传递离子，还可以传递电子；
D.该装置吸收含二氧化碳空气，释放出不含二氧化碳的空气，可用于空气中的捕获，缓解温室效应。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．由图电子的移动方向可知，电极镀Pt导电玻璃为原电池的正极，选项A不符合题意；
B.镀Pt导电玻璃电极为电池的正极，发生的反应为：I3-+2e-=3I-，选项B符合题意；
C.由电池中发生的反应可知，I3-在正极上得电子被还原为3I-，后又被氧化为I3-，I3-和I-相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，选项C不符合题意；
D.电池工作时，光能转变为电能，选项D不符合题意。
故答案选B。
【分析】A.电子由负极流向正极；
B.正极发生的是还原反应，得到电子；
C.总反应中，I3-和I-都没有被消耗，所以浓度都不会改变；
D.电池工作时是光能转化为太阳能，二者之间可以相互转化，但是能量的总和不会发生改变。
10．【答案】C
【解析】【解答】解：A、组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极，故A错误；
B、双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为水和氢氧根离子，发生还原反应，故B错误；
C、双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，电极反应为，H2O2+2e﹣=2OH﹣，故溶液pH值增大，故C正确；
D．溶液中Cl﹣移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动，故D错误；
故选C．
【分析】镁、过氧化氢和海水形成原电池，镁做负极发生氧化反应，过氧化氢在正极上发生还原反应，过氧化氢做氧化剂被还原为水，溶液pH增大，原电池中阴离子移向负极．
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A、Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH，可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，故A正确；
B、根据电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为MnO2+2H2O+2e﹣═Mn（OH）2+2OH﹣，故B正确；
C、原电池中，电解液的OH﹣移向负极，故C错误；
D、由Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH可知，65gZn反应转移电子为2mol，则外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g，故D正确．
故选C．
【分析】根据电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH，可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，负极反应为Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2+2H2O+2e﹣═2MnOOH+2OH﹣，以此解答该题．
12．【答案】D
【解析】【解答】A．处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，溶液中的阴离子移向负极，所以氯离子向X 极移动，故A不符合题意；
B．电池总反应为：5NH3+3 NO=4N2+6H2O+3OH-，该反应转移了15个电子，即转移15个电子生成4个氮气，故电路中流过7.5 mol电子时，产生2mol氮气，标准状况下N2的体积为44.8L，故B不符合题意；
C．电流由正极流向负极，即电流由Y极沿导线流向X 极，故C不符合题意；
D．Y是正极，NO3-得电子发生还原反应生成氮气，2NO＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH 增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】新型电池判断：
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。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．含有MnO2的碳电极为正极，该碳电极的电势高于Zn电极，故A不符合题意；
B．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，可以让I 在正极继续得电子，恢复“损失”的能量，故B符合题意；
C．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，碘离子不断消耗又生成、循环反应，故不需要继续向体系中加入KI固体，故C不符合题意；
D．放电时，负极每消耗1mol Zn，转移2mol电子，则会有2mol H+通过质子交换膜进入正极，故消耗0.5mol Zn时，有1mol H+通过质子交换膜，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】酸性水系锌锰电池放电时，Zn发生失电子的氧化反应，含Zn的碳电极为负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，含MnO2的碳电极为正极，发生得电子的还原反应，正极反应式为MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O，加入KI后与剥落的MnO2发生反应MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，I-、I 循环反应提高电池的工作效率。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．该电池中镁为负极，发生氧化反应.Mg-2e-+ 2OH－= Mg(OH)2↓。不符合题意.
B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电池工作时，OH－向正电荷较多的负极移动。不符合题意。
C.在电池工作时，由于正极发生反应为：ClO－+ H2O + 2e－= Cl－+ 2OH－，所以正极周围溶液的pH将不断变大。不符合题意。
D.根据正极、负极的电极反应式可知该电池的总反应为：Mg + ClO－+ H2O = Mg(OH)2↓+ Cl－。符合题意。
【分析】根据特点，可以知道镁和次氯酸根发生反应，次氯酸根有氧化性，镁有还原性，得到的产物有镁离子和氯离子，根据图示还有氢氧根的产生，所以镁离子会结合氢氧根生成氢氧化镁，同时在该反应中，镁化合价升高失去电子作为负极。
15．【答案】D
【解析】【解答】A.该电池放电时，为原电池，负极是金属锂失电子，发生了氧化反应，A不符合题意；
B.放电时，为原电池，Li+向正极（即多孔电极Li2O2）迁移，B不符合题意；
C.金属锂能与盐酸反应生成氢气，所以电池中电解液可以是有机电解液，但不可以用稀盐酸， C不符合题意；
D.充电时，为电解池，电池正极（阳极）发生氧化反应，Li2O2失电子生成氧气，极反应为Li2O2-2e-=2Li++O2↑，D符合题意；符合题意选项D。
【分析】A.负极是金属锂失电子，发生了氧化反应；
B.原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极；
C.金属锂能与盐酸反应，不可以用稀盐酸；
D.与正极连接电极为阳极，发生氧化反应。
16．【答案】C
【解析】【解答】解：A．放电时，Fe失电子作负极、正极为Ni2O3，Fe和Ni2O3都生成氢氧化物，说明溶液呈碱性，故A正确；
B．放电时，Fe失电子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，电极反应式为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe（OH）2，故B正确；
C．充电过程中，阴极反应式为Fe（OH）2+2e﹣═Fe+2OH﹣，有氢氧根离子生成，所以溶液的pH增大，故C错误；
D．充电时，阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为2Ni（OH）2+2OH﹣﹣2e﹣═Ni2O3+3H2O，故D正确；
故选C．
【分析】根据电池反应式知，放电时，Fe和Ni2O3都生成氢氧化物，说明溶液呈碱性，Fe失电子作负极、正极为Ni2O3，负极反应式为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe（OH）2，正极反应式为Ni2O3+3H2O+2e﹣═2Ni（OH）2+2OH﹣，充电时，阴阳极与负极、正极反应式正好相反，据此分析解答．
17．【答案】B
【解析】【解答】根据图示氢离子由甲电极移向乙电极，则电极甲为原电池的负极，甲醇由入口b通入，电极乙为正极，空气由入口c通入。A．根据上述分析，甲为电池的负极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B.负极发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH＋H2O－6e－＝CO2＋6H＋，故B符合题意；
C.根据上述分析，b口通入的为甲醇，故C不符合题意；
D.未告知是否为标准状况，用该电池进行电解水，当电路中转移0.2NA个电子时，无法计算生成氢气的体积，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据原电池的原理可知：原电池的负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应。在外电路中，电子的移动方向是从负极到正极，在电解液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
18．【答案】B
【解析】【解答】A、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，锌作负极，铜作正极，电子从负极沿导线流向正极，即电子由锌片通过导线流向铜片，故B符合题意；
C、Zn、Cu、硫酸构成原电池，实现了化学能转化为电能，故C不符合题意；
D、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应为2H++2e-→H2↑，溶液中没有铜离子，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】原电池是将化学能转化为电能的装置，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，该反应的正极上是氢离子得到电子。
19．【答案】B
【解析】【解答】Mg为活泼金属，所以放电时Mg被氧化，Mg电极为负极，聚合物电极为正极。
A．碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2+会生成Mg(OH)2沉淀，降低电池效率，A不符合题意；
B．放电时Mg电极发生氧化反应，充电时Mg电极得电子发生还原反应，即电子流入Mg电极，电子从硫电极流出，B符合题意；
C．据图可知Mg2+要通过隔膜移向正极参与电极反应，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，C不符合题意；
D．放电时为原电池，原电池正极发生得电子的还原反应，包括3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，放电时，Mg作负极，电极反应式为Mg-2e- = Mg2+ ， S作负极，电极反应分别为S + Mg2++ 2e- = MgS，2S+Mg2++2e-=MgS2，8S+Mg2++2e-=MgS8，充电时Mg极作阴极，S极作阳极，据此作答。
20．【答案】D
【解析】【解答】A．放电时，放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O＝2Cu＋2Li＋＋2OH－，正极电极反应为：Cu2O＋H2O＋2e－＝2Cu＋2OH－，因此正极区溶液pH变大，故A不符合题意；
B．Li与水反应，因此两极的有机电解质和水溶液电解质不能对换，故B不符合题意；
C．放电时，Cu发生4Cu＋O2＝2Cu2O，因此当外电路通过0.1mol电子，消耗氧气物质的量为 ，即体积为0.025mol×22.4L mol 1＝0.56L（标准状况下），故C不符合题意；
D．若负载为电解KI碱性溶液制备KIO3的装置，阳极碘离子失去电子变为碘酸根离子，其电极反应式为：I－－6e－＋6OH－＝ ＋3H2O，故D符合题意。
故答案为D。
【分析】A.做原电池，锂做负极，锂失去电子变为锂离子，电子流向正极，氧化铜/铜做正极，氧化亚铜得到电子结合水变为铜单质和氢氧根离子，pH增大
B.锂单质和水反应故负极，不能用水溶液做电解质
C.根据转移电子即可计算出消耗氧气的体积
D.根据碘离子转化为碘酸根，化合价升高，发生的氧化反应，故在阳极区发生反应
21．【答案】（1）FeCl2(或FeSO4)；FeCl3[或Fe2(SO4)3]；Fe－2e－=Fe2＋；2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋；铁；碳；B
（2）；NO ＋3e－＋4H＋=NO↑＋2H2O；Cu－2e－=Cu2＋
【解析】【解答】（1）①溶液X中的电极为Fe，因此溶液X中溶质为FeCl2或FeSO4；电解质溶液Y中电极为石墨，石墨为正极，溶液中的Fe3＋发生得电子的还原反应，因此电解质溶液Y的溶质为FeCl3或Fe2(SO4)3。
②该原电池装置中，铁做负极，发生失电子的氧化反应更，其电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋；碳电极为正极，电解质溶液中的Fe3＋发生得电子的还原反应，其电极反应式为Fe3＋＋e－=Fe2＋。
③原电池中，电子从负极经导线流向正极，因此外电路中电子由铁电极流向碳电极。
④原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，因此盐桥中向X溶液中迁移的离子是NO3-。
（2）该反应中，Cu发生失电子的氧化反应为负极，NO3－发生得电子的还原反应，因此为正极反应物，故可用Cu作负极，Cu(NO3)2溶液为电解质溶液；石墨为正极，稀硝酸为电解质溶液，故可得原电池装置如图；
该原电池中，正极的电极反应式为NO3－＋3e－＋4H＋=NO↑＋2H2O，负极的电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋。
【分析】（1）该原电池装置中，X溶液中所用电极为铁电极，铁做负极，因此X溶液为FeCl2溶液或FeSO4溶液，溶液Y为FeCl3溶液；据此结合原电池中离子、电子的移动方向和电极反应式分析。
（2）该反应中Cu发生失电子的氧化反应，HNO3发生得电子的还原反应，因此Cu做负极，含有HNO3溶液的一端电极做正极；据此设计原电池装置以及书写电极反应式。
22．【答案】（1）>；0.04mol/(L·s)；温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短
（2）Cu、Cl、H；增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)
（3）Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-；11.2L
【解析】【解答】（1）①由图象可知，温度升高，转化率增大，则平衡正移，所以正方向为吸热方向，即△H＞0，故答案为：＞；②H2S的起始浓度均为 mol L-1，若985℃时，反应经5s达到平衡，此时H2S的转化率为40%，则参加反应的硫化氢为 mol L-1×40%=0.2mol L-1，v= = mol L-1 s-1=0.04mol L-1 s-1，故答案为：0.04mol L-1 s-1；③随着温度升高，反应速率逐渐加快，达到平衡所需时间缩短，所以曲线b向曲线a逼近，故答案为：温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；（2）①根据图中各元素化合价知，Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价，所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素，故答案为：Cu、H、Cl；②欲使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能剩余，即硫离子完全被氧化为S单质，所以氧气必须过量，采取的措施可以是提高混合气体中空气的比例、增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)，故答案为：提高混合气体中空气的比例、增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)；（3）①电解时阳极发生失电子的氧化反应，将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-，则电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-，故答案为：[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-；②因为H2S转化为可利用的S，则当有16gS析出时，转移 ×2=1mol电子，又电解时阴极反应式为2HCO3-+2e-═H2↑+2CO32-，所以根据转移电子数相等，阴极产生的气体在标准状况下的体积为 mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2L。
【分析】（1）对于吸热反应，升高温度，反应会向正反应方向进行；
（2）在原电池中负极失电子，发生的是氧化反应，而正极得电子，发生的是还原反应；
（3）在电解池中，阳极失电子，发生的是氧化反应，阴极得电子，发生的是还原反应，在电解液中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。
23．【答案】（1）K=
（2）CH3CH2OH(g)+H2O(g)==4H2(g)+2CO(g) ΔH=+248kJ·mol-1
（3）0.006；>；化学平衡常数（或K）；0≤x＜3（或x<3也给分）
（4）2H2O+2e-=H2↑+ 2OH-
（5）2Mg2Cu +3H2 MgCu2+3MgH2
【解析】【解答】（1）某温度下，H2O(g) H2(g)+ O2(g)，该反应的平衡常数表达式为K= ；
（2）根据图中信息可知，反应为CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)，升高温度K值增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应旋转吸热反应，某温度下每生成1mol H2(g) 热量变化是62 kJ，则ΔH=+（62 4）kJ·mol-1=+248kJ·mol-1，故热反应方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g) ΔH=+248kJ·mol-1；
(3) ①往维持恒温的2L密闭容器中加入一定量的CO和0.1mol H2O(g)，在图中G点进气比[n(CO)∶n(H2O)]=1.5，则开始时n(CO)= 0.15mol，CO的平衡转化率为40%，则消耗的CO的物质的量为0.06mol，对应温度下反应经5min 达到平衡，则v(CO) 等于 =0.006mol/(L·min)；②已知反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH <0为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO的转化率减小，图中B、E两点对应的反应的温度分别为TB、TE，两点的进气比[n(CO)∶n(H2O)]E点的大但CO的转化率相等，说明水的转化率E点的大，相当于平衡正向移动，则应该为降低温度，TB>TE；
（4）依据装置图中的电子流向分析，铂电极做原电池正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（5）由Mg2Cu变为MgCu2，可知Mg含量下降，则生成物中氢化物仅含的一种金属元素必为Mg，再根据其中氢的质量分数为0.077，则Mg与H物质的量之比为 ＝ ，即化学式为MgH2，则反应的化学方程式为：2Mg2Cu＋3H2 MgCu2＋3MgH2。
【分析】（4）根据图中电子流向判断原电池的电极，结合原电池原理分析电极方程式即可。
24．【答案】（1）负；Zn-2e-=Zn2+；还原；0.4
（2）②③
【解析】【解答】(1)在原电池中，由于金属活动性Zn>Cu，所以Zn电极为原电池的负极，负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；Cu电极为正极，正极上发生的反应为还原反应；当铜表面析出4.48 L氢气(标准状况)时，n(H2)= 4.48 L÷22.4L/mol=0.2mol，则电子转移n(e-)=0.2mol×2=0.4mol，所以导线中通过了0.4 mol电子。(2)可实现化学能直接转化为电能的装置的反应是氧化还原反应，①CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应，不能设计成原电池；②2H2+O2 =2H2O是氧化还原反应，可以设计为原电池；③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2是氧化还原反应，可以设计为原电池，故答案为：②③。
【分析】(1)在原电池中，活动性强的为负极，活动性弱的为正极。负极发生氧化反应，正极上发生还原反应，在同一闭合回路中电子转移数目相等。(2)原电池是可以把化学能转化为电能的装置，发生的反应必须为氧化还原反应。
25．【答案】（1）CH4
（2）0.03
（3）b
（4）；bd
（5）a；吸热；随着温度升高，硫化氢会发生分解，导致硫化氢浓度减小，甲烷的平衡转化率下降
【解析】【解答】（1）CH4是含共价键的非极性分子，H2O、CO是含共价键的极性分子，H2含共价键的非极性分子，氢气是单质，因此上述反应体系中属于非极性分子的化合物是CH4；故答案为：CH4。
（2）根据题意，10min时反应达到平衡状态，此时CH4的浓度为0.4 mol L 1，则甲烷浓度改变量为0.1 mol L 1，氢气浓度改变量为0.3 mol L 1，则0~10min内H2的平均反应速率为；故答案为：0.03。
（3）a．υ正(H2S)=2υ逆(H2)，一个正反应速率，一个逆反应速率，两个不同方向，两者速率之比不等于计量系数之比，不能作为判断平衡标志，故a不正确；
b．CH4的体积分数不再变化，则能作为判断平衡标志，故b正确；
c．开始加入的甲烷和硫化氢按照计量之比加入，则始终不改变，当不再变化，不能作为判断平衡标志，故c不正确；
d．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不再改变，当混合气体的密度不再改变，不能作为判断平衡标志，故d不正确；
故答案为：b。
（4）该反应平衡常数表达式，若改变某一条件使平衡向正反应方向移动，若是增大反应物浓度或减小压强，平衡常数不变，若是改变温度，平衡向正反应方向移动，则平衡常数变大，因此bd正确；故答案为：；bd。
（5）根据题意减少的为甲烷和硫化氢，增加的为CS2、H2，再根据计量系数得到氢气增加的幅度大，因此图中表示H2物质的量分数变化的曲线是a；根据图中信息，升高温度，甲烷、硫化氢的量减少，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应。保持其他条件不变，由于温度升高，硫化氢会发生分解，导致硫化氢的浓度减小，因此甲烷的转化率降低；故答案为：a；吸热；随着温度升高，硫化氢会发生分解，导致硫化氢浓度减小，甲烷的平衡转化率下降。
【分析】（1）非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。极性分子是指分子里电荷分布不对称(正负电荷中心不能重合)的分子。
（2）利用v=Δc/Δt计算；
（3）依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断；
（4）化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比值；K的大小只与温度有关。
（5）依据影响化学平衡的因素分析。
一、单选题
1．下图是原电池示意图。当该电池工作时，下列描述错误的是（ ）
A．溶液由无色逐渐变为蓝色 B．铜片表面有气泡
C．电流计指针发生偏转 D．锌是负极，其质量逐渐减小
2．某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是 （ ）
A．铜片作负极 B．锌片发生还原反应
C．将电能转化为化学能 D．电子由锌片经导线流向铜片
3．有关电化学知识的描述正确的是（ ）
A．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
B．一般地说，能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池
C．CaO＋H2O＝Ca(OH)2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
D．某原电池反应为Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
4．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO
下列说法错误的是（ ）
A．在pH<4的溶液中，碳钢腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B．在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C．在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4OH-+4e-=2H2O
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢
5．下列装置中，能形成原电池的是（ ）
A． B．
C． D．
6．根据原电池原理，有人利用CH4 和 O2的反应，在 KOH 溶液中用铂作电极设计出燃料电池。关于该燃料电池的下列几种说法中正确的是（ ）
①理论上每消耗标准状况下 22.4L 的CH4，可以向外电路提供 8mole－
②负极上是 O2 获得电子，电极反应式为O2+4e－+2H2O=4OH－
③外电路电子由负极流向正极，内电路电子由正极流向负极
④电池放电过程中，溶液的 pH 不断降低
⑤负极发生氧化反应，正极发生还原反应
⑥负极会出现淡蓝色火焰
⑦电解质溶液中 OH－向负极移动，K＋向正极移动
⑧该电池的总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O
A．①④⑤⑦ B．①③④⑧ C．②③⑥⑧ D．②⑤⑦⑧
7．高能LiFePO4电池多应用于公共交通，结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程中只让Li+通过，原理如下：(1 x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，Li+向正极移动
B．放电时，电子由负极→用电器→正极
C．充电时，阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCn
D．充电时，阳极质量增重
8．一种新型短路膜电化学电池消除装置如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．负极反应为：
B．正极反应消耗标准状况下22.4L，理论上需要转移4mol电子
C．短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子
D．该装置可用于空气中的捕获，缓解温室效应
9．一种钌（Ru）基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。电池工作时发生的反应为：
下列关于该电池叙述错误的是（）
A．电池中镀Pt导电玻璃为正极
B．电池工作时，I－离子在镀Pt导电玻璃电极上放电
C．电池工作时，电解质中I－和I3－浓度不会减少
D．电池工作时，是将太阳能转化为电能
10．Mg﹣H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器．该电池以海水为电解质溶液，示意图如下．该电池工作时，下列说法正确的是（ ）
A．Mg电极是该电池的正极
B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极附近溶液的pH增大
D．溶液中Cl﹣向正极移动
11．碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛的应用．锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH，下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作时锌为负极
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2+2H2O+2e﹣═2MnOOH+2OH﹣
C．电池工作时，电解液的OH﹣移向正极
D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g
12．十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是（ ）
A．盐桥中Cl-向Y极移动
B．电路中流过7.5 mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L
C．电流由X极沿导线流向Y极
D．Y极发生的反应为2NO3-＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH增大
13．酸性水系锌锰电池放电时，电极上的 易剥落，会降低电池效率，若向体系中加入少量KI固体则可以提高电池的工作效率，原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．含有 的碳电极的电势低于Zn电极
B．加入KI后可降低能量的“损失”，相关方程式为
C．电池要维荷较高的工作效率，需不断向体系中加入KI固体
D．放电时，消耗0.5molZn时，有0.5mol 通过质子交换膜
14．镁—次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点，该电池主要工作原理如图所示，其正极反应为：ClO－+ H2O + 2e－= Cl－+ 2OH－，关于该电池的叙述正确的是（ ）
A．该电池中镁为负极，发生还原反应
B．电池工作时，OH－向正极移动
C．电池工作时，正极周围溶液的pH将不断变小
D．该电池的总反应为：Mg + ClO－+ H2O = Mg(OH)2↓+ Cl－
15．锂-空气电池是一种新型的二次电池，由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该电池放电时，锂电极发生了还原反应
B．放电时，Li+向锂电极迁移
C．电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等
D．充电时，电池正极的反应式为Li2O2-2e-=2Li++O2
16．铁镍蓄电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O Fe（OH）2+2Ni（OH） 2下列有关该电池的说法不正确的是（ ）
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe（OH）2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH﹣﹣2e﹣═Ni2O3+3H2O
17．甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：2CH3OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(l)，其工作原理示意图如图，下列说法正确的是（）
A．甲为电池的负极，发生还原反应
B．负极的电极反应式为：CH3OH＋H2O－6e－＝CO2＋6H＋
C．b口通入的气体为O2
D．用该电池进行电解水，当电路中转移0.2NA个电子时，生成2.24L氢气
18．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是（ ）
A．负极发生还原反应
B．电子由锌片通过导线流向铜片
C．该装置能将电能转化为化学能
D．铜片上发生的反应为Cu2+ ＋ 2e－ = Cu
19．一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该电池使用碱性电解质水溶液
B．充电时，电子从硫电极流出
C．使用的隔膜是阴离子交换膜
D．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
20．某研究所研究出一种锂－铜空气电池，具有低成本、高容量的优点。放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极区溶液pH变小
B．两极的有机电解质和水溶液电解质可以对换
C．放电时，当外电路通过0.1mol电子，消耗O21.12L（标准状况下）
D．若负载为电解KI碱性溶液制备KIO3的装置，阳极的电极反应式为：I－－6e－＋6OH－＝ ＋3H2O
二、综合题
21．理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。根据氧化还原反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂 饱和KNO3溶液。
（1）请回答下列问题：
①电解质溶液X是 ；电解质溶液Y是 。
②写出两电极的电极反应式。
铁电极： ；碳电极： 。
③外电路中的电子是从 电极流向 电极。(填“铁”或“碳”)
④盐桥中向X溶液中迁移的离子是 (填字母)。
A.K＋ B．NO3-
（2）请将下列氧化还原反应3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O设计成原电池，在方框中画出类似(1)中的装置图 ，并写出相应的电极反应式。
正极： ；
负极： 。
22．硫化氢气体在资源利用和环境保护等方面均有重要应用。
（1）工业采用高温分解H2S制取氢气，2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)，在膜反应器中分离出H2。在容积为2L的恒容密闭容器中，控制不同温度进行此反应。H2S的起始物质的量均为 1mol，实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系，曲线b表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。
①反应2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)的ΔH （填“>”“<”或“=”）0。
②985℃时，反应经过5 s达到平衡状态，此时H2S的转化率为40%，则用H2表示的反应速率为v(H2)= 。
③随着H2S分解温度的升高，曲线b向曲线a逐渐靠近，其原因是 。
（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如下图所示。
①在图示的转化中，化合价不变的元素是 。
②在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 。
（3）工业上常采用上图电解装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液，电解一段时间后，通入H2S加以处理。利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S转化为可利用的S，自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时，阳极的电极反应式为 。
②当有16gS析出时，阴极产生的气体在标准状况下的体积为 。
23．氢气是一种理想的清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
（1）直接热分解法制氢。某温度下，H2O(g) H2(g)+ O2(g)。该反应的平衡常数表达式为K= 。
（2）乙醇水蒸气重整制氢。其部分反应过程和反应的平衡常数随温度变化曲线如图1所示：
反应中，某温度下每生成1mol H2(g) 热量变化是62 kJ。则该温度下图1所示反应的热化学方程式是 。
（3）水煤气法制氢。CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH <0，在进气比[n(CO)∶n(H2O)]不同时，测得相应的CO的平衡转化率见图2（各点对应的反应温度可能相同，也可能不同）。
①往维持恒温的2L密闭容器中加入一定量的CO和0.1mol H2O(g)，在图中G点对应温度下反应经5min 达到平衡，则v(CO) 等于 mol/(L·min)
②图中B、E 两点对应的反应温度分别为TB和TE判断：TB TE （填“<”“=”或“>”）。
③经分析，A、E 和G三点对应的反应温度都相同为T℃，其原因是A、E 和G三点对应的 相同。
④当T℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0 mol CO、1.0 mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2，要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是 。
（4）光电化学分解制氢。其原理如图3，钛酸锶光电极的电极反应为：4OH--4e-=O2+2H2O
则铂电极的电极反应为 。
（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成Mg2Cu和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数约为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。
24．电能是现代社会应用最广泛的能源之一。
（1）某原电池装置如图所示。
其中，Zn电极为原电池的 极（填“正”或“负”），电极反应式是 。Cu电极上发生的反应属于 （填“氧化”或“还原”） 反应，当铜表面析出4.48 L氢气（标准状况）时，导线中通过了 mol电子。
（2）下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是 （填序号）。
①CaO+H2O=Ca(OH)2
②2H2+O2 =2H2O
③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2
25．氢燃料电池有良好的应用前景。工业上常用下列方法制取氢气。
（1）Ⅰ．甲烷与水蒸气催化重整制取氢气，主要反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
上述反应体系中属于非极性分子的化合物是 。
（2）一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g)发生上述反应，10min时反应达到平衡状态，此时CH4的浓度为0.4 mol L 1，则0~10min内H2的平均反应速率为 mol L 1 min 1。
（3）Ⅱ．甲烷与硫化氢催化重整制取氢气，主要反应为：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。
恒温恒容时，该反应一定处于平衡状态的标志是 。
a．υ正(H2S)=2υ逆(H2) b．CH4的体积分数不再变化
c．不再变化 d．混合气体的密度不再改变
（4）该反应平衡常数表达式K= ，若改变某一条件使平衡向正反应方向移动，则K值 。
a．一定改变 b．可能增大 c．可能减小 d．可能不变
（5）III.将原料气按n(CH4)：n(H2S)=1：2充入反应容器中，保持体系压强为0.1MPa，研究不同温度对该反应体系的影响。平衡体系中各组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示：
图中表示H2物质的量分数变化的曲线是 (选填字母)，该反应的正反应为 反应(选填“放热”或“吸热”)。保持其他条件不变，升高温度测得CH4的平衡转化率先增大后下降，其原因可能是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A.因Zn的活泼性大于Cu，则Zn为负极，Cu为正极，Cu不能反应生成Cu2+，所以溶液不会变为蓝色，故A符合题意；
B.Cu为正极，H+在Cu电极上得电子生成氢气，所以铜片表面有气泡产生，故B不符合题意；
C.在该原电池中，Zn失去电子，电子由Zn片经导线流向Cu片，电流计指针发生偏转，故C不符合题意；
D.Zn为负极，Zn失去电子生成Zn2+，其质量逐渐减小，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】注意正负极的准确判断方法是哪一极先与电解液发生自发的氧化还原反应，则该级为负极。
2．【答案】D
【解析】【解答】A、锌作负极，铜为正极，选项A不符合题意；
B、锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，选项B不符合题意；
C、该装置是原电池，将化学能转化为电能，选项C不符合题意；
D、电子从负极锌沿导线流向正极铜，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】原电池的角度进行分析，活泼金属作为负极，负极质量减少，正极质量增加或者生产气体，电子由负极经过导线流向正极，电流由正极经过导线流向负极。
3．【答案】B
【解析】【解答】A. 原电池的两极可能是由活动性不同的两种金属或金属和石墨等组成，A不符合题意；
B. 一般地说，能自发进行的氧化还原反应有电子转移，可设计成原电池，B符合题意；
C. CaO＋H2O＝Ca(OH)2可以放出大量的热，但该反应不是氧化还原反应，没有电子转移，不能把该反应设计成原电池，C不符合题意；
D. 某原电池反应为Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag，若装置中的盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液，则会与硝酸银反应生成氯化银沉淀，会造成银离子减少，故不能装氯化钾。D不符合题意。
故答案为：B
【分析】原电池形成条件：能进行自发的氧化还原反应；两个活泼型不同的金属或者金属和非金属；电极插入电解质溶液中；构成闭合回路。
4．【答案】C
【解析】【解答】A. 当pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，正极上电极反应式为：2H++2e-=H2↑，A不符合题意；
B. 当pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，B不符合题意；
C. 在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，C符合题意；
D. 将碱性溶液煮沸除去氧气后，正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.原电池负极放出电子；
B.反应产物为铁的氧化物，为铁的吸氧腐蚀反应；
C.正极反应错误；
D.除氧使正极反应变慢，同时负极反应速率也降低。
5．【答案】C
【解析】【解答】A、两电极没有形成闭合回路，无法形成原电池，A不符合题意；
B、不存在两个活性不同的电极，无法形成原电池，B不符合题意；
C、满足原电池的形成条件，可形成原电池，C符合题意；
D、不存在电解质溶液，无法形成原电池，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对原电池装置的考查，形成原电池必须满足以下条件：①存在自发进行的氧化还原反应；②形成闭合回路；③有两个活性不同的电极；④存在电解质溶液。
6．【答案】A
【解析】【解答】①标准状况下22.4L的CH4为1mol，通入CH4的电极为负极，电极反应为：CH4+10OH 8e =CO32 +7H2O，每消耗1molCH4，可以向外电路提供8mole ，①正确；
②根据原电池分析，燃料在负极反应，正极上是O2 获得电子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，②错误；
③原电池中，外电路电子由负极流向正极，内电路是电解质溶液中的阴阳离子发生定向移动，电子不能再电解质溶液中移动，③错误；
④电池放电过程中，电池的总反应为：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，溶液pH不断降低，④正确；
⑤原电池中，负极为CH4失去电子转化为CO32 ，碳元素化合价升高，发生氧化反应；正极为O2得到电子转化为OH-，氧元素化合价降低，发生还原反应，⑤正确；
⑥负极发生的电极反应为：CH4+10OH 8e =CO32 +7H2O，负极是在溶液中发生的反应，不是燃烧，⑥错误；
⑦原电池中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则电解质溶液中OH-向负极移动，K+向正极移动，⑦正确；
⑧由于电解质溶液为氢氧化钾，显碱性，该电池的总反应为：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，⑧错误；
说法正确的为①④⑤⑦，A符合题意。
故答案为：A
【分析】根据题意，该装置为甲烷燃料电池，电解质溶液为碱性，根据燃料电池的特点，通入燃料甲烷的是原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O；通入氧气的一极为燃料电池的正极，发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，电池总反应式：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，据此分析解答。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．放电时，工作原理为原电池原理，阳离子向正极移动，A不符合题意；
B．放电时，工作原理为原电池原理，电子由负极→用电器→正极，B不符合题意；
C．充电时，工作原理为电解池原理，阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCn，C不符合题意；
D．充电时，工作原理为电解池原理，阳极反应为LiFePO4-xe-=(1 x)LiFePO4+xFePO4+xLi+，很明显，阳极质量减小，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．由分析可知，负极反应为：，A符合题意；
B．标准状况下22.4L的物质的量为1mol，根据氧元素化合价变化结合电子守恒可知，，则理论上需要转移4mol电子，B不符合题意；
C．由图示可知，短路膜中存在电子运动，故和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子，C不符合题意；
D．由图示可知，该装置吸收含二氧化碳空气，释放出不含二氧化碳的空气，生成二氧化碳可以被收集利用，故可用于空气中的捕获，缓解温室效应，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.负极上，氢气失去电子转化为氢离子，氢离子和碳酸氢根反应生成二氧化碳和水；
B.根据计算；
C.短路膜中存在电子运动，它既能传递离子，还可以传递电子；
D.该装置吸收含二氧化碳空气，释放出不含二氧化碳的空气，可用于空气中的捕获，缓解温室效应。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．由图电子的移动方向可知，电极镀Pt导电玻璃为原电池的正极，选项A不符合题意；
B.镀Pt导电玻璃电极为电池的正极，发生的反应为：I3-+2e-=3I-，选项B符合题意；
C.由电池中发生的反应可知，I3-在正极上得电子被还原为3I-，后又被氧化为I3-，I3-和I-相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，选项C不符合题意；
D.电池工作时，光能转变为电能，选项D不符合题意。
故答案选B。
【分析】A.电子由负极流向正极；
B.正极发生的是还原反应，得到电子；
C.总反应中，I3-和I-都没有被消耗，所以浓度都不会改变；
D.电池工作时是光能转化为太阳能，二者之间可以相互转化，但是能量的总和不会发生改变。
10．【答案】C
【解析】【解答】解：A、组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极，故A错误；
B、双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为水和氢氧根离子，发生还原反应，故B错误；
C、双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，电极反应为，H2O2+2e﹣=2OH﹣，故溶液pH值增大，故C正确；
D．溶液中Cl﹣移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动，故D错误；
故选C．
【分析】镁、过氧化氢和海水形成原电池，镁做负极发生氧化反应，过氧化氢在正极上发生还原反应，过氧化氢做氧化剂被还原为水，溶液pH增大，原电池中阴离子移向负极．
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A、Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH，可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，故A正确；
B、根据电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为MnO2+2H2O+2e﹣═Mn（OH）2+2OH﹣，故B正确；
C、原电池中，电解液的OH﹣移向负极，故C错误；
D、由Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH可知，65gZn反应转移电子为2mol，则外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g，故D正确．
故选C．
【分析】根据电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnOOH，可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，负极反应为Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2+2H2O+2e﹣═2MnOOH+2OH﹣，以此解答该题．
12．【答案】D
【解析】【解答】A．处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，溶液中的阴离子移向负极，所以氯离子向X 极移动，故A不符合题意；
B．电池总反应为：5NH3+3 NO=4N2+6H2O+3OH-，该反应转移了15个电子，即转移15个电子生成4个氮气，故电路中流过7.5 mol电子时，产生2mol氮气，标准状况下N2的体积为44.8L，故B不符合题意；
C．电流由正极流向负极，即电流由Y极沿导线流向X 极，故C不符合题意；
D．Y是正极，NO3-得电子发生还原反应生成氮气，2NO＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH 增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】新型电池判断：
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。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．含有MnO2的碳电极为正极，该碳电极的电势高于Zn电极，故A不符合题意；
B．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，可以让I 在正极继续得电子，恢复“损失”的能量，故B符合题意；
C．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，碘离子不断消耗又生成、循环反应，故不需要继续向体系中加入KI固体，故C不符合题意；
D．放电时，负极每消耗1mol Zn，转移2mol电子，则会有2mol H+通过质子交换膜进入正极，故消耗0.5mol Zn时，有1mol H+通过质子交换膜，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】酸性水系锌锰电池放电时，Zn发生失电子的氧化反应，含Zn的碳电极为负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，含MnO2的碳电极为正极，发生得电子的还原反应，正极反应式为MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O，加入KI后与剥落的MnO2发生反应MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，I-、I 循环反应提高电池的工作效率。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．该电池中镁为负极，发生氧化反应.Mg-2e-+ 2OH－= Mg(OH)2↓。不符合题意.
B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电池工作时，OH－向正电荷较多的负极移动。不符合题意。
C.在电池工作时，由于正极发生反应为：ClO－+ H2O + 2e－= Cl－+ 2OH－，所以正极周围溶液的pH将不断变大。不符合题意。
D.根据正极、负极的电极反应式可知该电池的总反应为：Mg + ClO－+ H2O = Mg(OH)2↓+ Cl－。符合题意。
【分析】根据特点，可以知道镁和次氯酸根发生反应，次氯酸根有氧化性，镁有还原性，得到的产物有镁离子和氯离子，根据图示还有氢氧根的产生，所以镁离子会结合氢氧根生成氢氧化镁，同时在该反应中，镁化合价升高失去电子作为负极。
15．【答案】D
【解析】【解答】A.该电池放电时，为原电池，负极是金属锂失电子，发生了氧化反应，A不符合题意；
B.放电时，为原电池，Li+向正极（即多孔电极Li2O2）迁移，B不符合题意；
C.金属锂能与盐酸反应生成氢气，所以电池中电解液可以是有机电解液，但不可以用稀盐酸， C不符合题意；
D.充电时，为电解池，电池正极（阳极）发生氧化反应，Li2O2失电子生成氧气，极反应为Li2O2-2e-=2Li++O2↑，D符合题意；符合题意选项D。
【分析】A.负极是金属锂失电子，发生了氧化反应；
B.原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极；
C.金属锂能与盐酸反应，不可以用稀盐酸；
D.与正极连接电极为阳极，发生氧化反应。
16．【答案】C
【解析】【解答】解：A．放电时，Fe失电子作负极、正极为Ni2O3，Fe和Ni2O3都生成氢氧化物，说明溶液呈碱性，故A正确；
B．放电时，Fe失电子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，电极反应式为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe（OH）2，故B正确；
C．充电过程中，阴极反应式为Fe（OH）2+2e﹣═Fe+2OH﹣，有氢氧根离子生成，所以溶液的pH增大，故C错误；
D．充电时，阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为2Ni（OH）2+2OH﹣﹣2e﹣═Ni2O3+3H2O，故D正确；
故选C．
【分析】根据电池反应式知，放电时，Fe和Ni2O3都生成氢氧化物，说明溶液呈碱性，Fe失电子作负极、正极为Ni2O3，负极反应式为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe（OH）2，正极反应式为Ni2O3+3H2O+2e﹣═2Ni（OH）2+2OH﹣，充电时，阴阳极与负极、正极反应式正好相反，据此分析解答．
17．【答案】B
【解析】【解答】根据图示氢离子由甲电极移向乙电极，则电极甲为原电池的负极，甲醇由入口b通入，电极乙为正极，空气由入口c通入。A．根据上述分析，甲为电池的负极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B.负极发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH＋H2O－6e－＝CO2＋6H＋，故B符合题意；
C.根据上述分析，b口通入的为甲醇，故C不符合题意；
D.未告知是否为标准状况，用该电池进行电解水，当电路中转移0.2NA个电子时，无法计算生成氢气的体积，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据原电池的原理可知：原电池的负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应。在外电路中，电子的移动方向是从负极到正极，在电解液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
18．【答案】B
【解析】【解答】A、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，锌作负极，铜作正极，电子从负极沿导线流向正极，即电子由锌片通过导线流向铜片，故B符合题意；
C、Zn、Cu、硫酸构成原电池，实现了化学能转化为电能，故C不符合题意；
D、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应为2H++2e-→H2↑，溶液中没有铜离子，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】原电池是将化学能转化为电能的装置，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，该反应的正极上是氢离子得到电子。
19．【答案】B
【解析】【解答】Mg为活泼金属，所以放电时Mg被氧化，Mg电极为负极，聚合物电极为正极。
A．碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2+会生成Mg(OH)2沉淀，降低电池效率，A不符合题意；
B．放电时Mg电极发生氧化反应，充电时Mg电极得电子发生还原反应，即电子流入Mg电极，电子从硫电极流出，B符合题意；
C．据图可知Mg2+要通过隔膜移向正极参与电极反应，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，C不符合题意；
D．放电时为原电池，原电池正极发生得电子的还原反应，包括3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，放电时，Mg作负极，电极反应式为Mg-2e- = Mg2+ ， S作负极，电极反应分别为S + Mg2++ 2e- = MgS，2S+Mg2++2e-=MgS2，8S+Mg2++2e-=MgS8，充电时Mg极作阴极，S极作阳极，据此作答。
20．【答案】D
【解析】【解答】A．放电时，放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O＝2Cu＋2Li＋＋2OH－，正极电极反应为：Cu2O＋H2O＋2e－＝2Cu＋2OH－，因此正极区溶液pH变大，故A不符合题意；
B．Li与水反应，因此两极的有机电解质和水溶液电解质不能对换，故B不符合题意；
C．放电时，Cu发生4Cu＋O2＝2Cu2O，因此当外电路通过0.1mol电子，消耗氧气物质的量为 ，即体积为0.025mol×22.4L mol 1＝0.56L（标准状况下），故C不符合题意；
D．若负载为电解KI碱性溶液制备KIO3的装置，阳极碘离子失去电子变为碘酸根离子，其电极反应式为：I－－6e－＋6OH－＝ ＋3H2O，故D符合题意。
故答案为D。
【分析】A.做原电池，锂做负极，锂失去电子变为锂离子，电子流向正极，氧化铜/铜做正极，氧化亚铜得到电子结合水变为铜单质和氢氧根离子，pH增大
B.锂单质和水反应故负极，不能用水溶液做电解质
C.根据转移电子即可计算出消耗氧气的体积
D.根据碘离子转化为碘酸根，化合价升高，发生的氧化反应，故在阳极区发生反应
21．【答案】（1）FeCl2(或FeSO4)；FeCl3[或Fe2(SO4)3]；Fe－2e－=Fe2＋；2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋；铁；碳；B
（2）；NO ＋3e－＋4H＋=NO↑＋2H2O；Cu－2e－=Cu2＋
【解析】【解答】（1）①溶液X中的电极为Fe，因此溶液X中溶质为FeCl2或FeSO4；电解质溶液Y中电极为石墨，石墨为正极，溶液中的Fe3＋发生得电子的还原反应，因此电解质溶液Y的溶质为FeCl3或Fe2(SO4)3。
②该原电池装置中，铁做负极，发生失电子的氧化反应更，其电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋；碳电极为正极，电解质溶液中的Fe3＋发生得电子的还原反应，其电极反应式为Fe3＋＋e－=Fe2＋。
③原电池中，电子从负极经导线流向正极，因此外电路中电子由铁电极流向碳电极。
④原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，因此盐桥中向X溶液中迁移的离子是NO3-。
（2）该反应中，Cu发生失电子的氧化反应为负极，NO3－发生得电子的还原反应，因此为正极反应物，故可用Cu作负极，Cu(NO3)2溶液为电解质溶液；石墨为正极，稀硝酸为电解质溶液，故可得原电池装置如图；
该原电池中，正极的电极反应式为NO3－＋3e－＋4H＋=NO↑＋2H2O，负极的电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋。
【分析】（1）该原电池装置中，X溶液中所用电极为铁电极，铁做负极，因此X溶液为FeCl2溶液或FeSO4溶液，溶液Y为FeCl3溶液；据此结合原电池中离子、电子的移动方向和电极反应式分析。
（2）该反应中Cu发生失电子的氧化反应，HNO3发生得电子的还原反应，因此Cu做负极，含有HNO3溶液的一端电极做正极；据此设计原电池装置以及书写电极反应式。
22．【答案】（1）>；0.04mol/(L·s)；温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短
（2）Cu、Cl、H；增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)
（3）Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-；11.2L
【解析】【解答】（1）①由图象可知，温度升高，转化率增大，则平衡正移，所以正方向为吸热方向，即△H＞0，故答案为：＞；②H2S的起始浓度均为 mol L-1，若985℃时，反应经5s达到平衡，此时H2S的转化率为40%，则参加反应的硫化氢为 mol L-1×40%=0.2mol L-1，v= = mol L-1 s-1=0.04mol L-1 s-1，故答案为：0.04mol L-1 s-1；③随着温度升高，反应速率逐渐加快，达到平衡所需时间缩短，所以曲线b向曲线a逼近，故答案为：温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；（2）①根据图中各元素化合价知，Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价，所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素，故答案为：Cu、H、Cl；②欲使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能剩余，即硫离子完全被氧化为S单质，所以氧气必须过量，采取的措施可以是提高混合气体中空气的比例、增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)，故答案为：提高混合气体中空气的比例、增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)；（3）①电解时阳极发生失电子的氧化反应，将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-，则电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-，故答案为：[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-；②因为H2S转化为可利用的S，则当有16gS析出时，转移 ×2=1mol电子，又电解时阴极反应式为2HCO3-+2e-═H2↑+2CO32-，所以根据转移电子数相等，阴极产生的气体在标准状况下的体积为 mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2L。
【分析】（1）对于吸热反应，升高温度，反应会向正反应方向进行；
（2）在原电池中负极失电子，发生的是氧化反应，而正极得电子，发生的是还原反应；
（3）在电解池中，阳极失电子，发生的是氧化反应，阴极得电子，发生的是还原反应，在电解液中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。
23．【答案】（1）K=
（2）CH3CH2OH(g)+H2O(g)==4H2(g)+2CO(g) ΔH=+248kJ·mol-1
（3）0.006；>；化学平衡常数（或K）；0≤x＜3（或x<3也给分）
（4）2H2O+2e-=H2↑+ 2OH-
（5）2Mg2Cu +3H2 MgCu2+3MgH2
【解析】【解答】（1）某温度下，H2O(g) H2(g)+ O2(g)，该反应的平衡常数表达式为K= ；
（2）根据图中信息可知，反应为CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)，升高温度K值增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应旋转吸热反应，某温度下每生成1mol H2(g) 热量变化是62 kJ，则ΔH=+（62 4）kJ·mol-1=+248kJ·mol-1，故热反应方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g) ΔH=+248kJ·mol-1；
(3) ①往维持恒温的2L密闭容器中加入一定量的CO和0.1mol H2O(g)，在图中G点进气比[n(CO)∶n(H2O)]=1.5，则开始时n(CO)= 0.15mol，CO的平衡转化率为40%，则消耗的CO的物质的量为0.06mol，对应温度下反应经5min 达到平衡，则v(CO) 等于 =0.006mol/(L·min)；②已知反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH <0为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO的转化率减小，图中B、E两点对应的反应的温度分别为TB、TE，两点的进气比[n(CO)∶n(H2O)]E点的大但CO的转化率相等，说明水的转化率E点的大，相当于平衡正向移动，则应该为降低温度，TB>TE；
（4）依据装置图中的电子流向分析，铂电极做原电池正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（5）由Mg2Cu变为MgCu2，可知Mg含量下降，则生成物中氢化物仅含的一种金属元素必为Mg，再根据其中氢的质量分数为0.077，则Mg与H物质的量之比为 ＝ ，即化学式为MgH2，则反应的化学方程式为：2Mg2Cu＋3H2 MgCu2＋3MgH2。
【分析】（4）根据图中电子流向判断原电池的电极，结合原电池原理分析电极方程式即可。
24．【答案】（1）负；Zn-2e-=Zn2+；还原；0.4
（2）②③
【解析】【解答】(1)在原电池中，由于金属活动性Zn>Cu，所以Zn电极为原电池的负极，负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；Cu电极为正极，正极上发生的反应为还原反应；当铜表面析出4.48 L氢气(标准状况)时，n(H2)= 4.48 L÷22.4L/mol=0.2mol，则电子转移n(e-)=0.2mol×2=0.4mol，所以导线中通过了0.4 mol电子。(2)可实现化学能直接转化为电能的装置的反应是氧化还原反应，①CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应，不能设计成原电池；②2H2+O2 =2H2O是氧化还原反应，可以设计为原电池；③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2是氧化还原反应，可以设计为原电池，故答案为：②③。
【分析】(1)在原电池中，活动性强的为负极，活动性弱的为正极。负极发生氧化反应，正极上发生还原反应，在同一闭合回路中电子转移数目相等。(2)原电池是可以把化学能转化为电能的装置，发生的反应必须为氧化还原反应。
25．【答案】（1）CH4
（2）0.03
（3）b
（4）；bd
（5）a；吸热；随着温度升高，硫化氢会发生分解，导致硫化氢浓度减小，甲烷的平衡转化率下降
【解析】【解答】（1）CH4是含共价键的非极性分子，H2O、CO是含共价键的极性分子，H2含共价键的非极性分子，氢气是单质，因此上述反应体系中属于非极性分子的化合物是CH4；故答案为：CH4。
（2）根据题意，10min时反应达到平衡状态，此时CH4的浓度为0.4 mol L 1，则甲烷浓度改变量为0.1 mol L 1，氢气浓度改变量为0.3 mol L 1，则0~10min内H2的平均反应速率为；故答案为：0.03。
（3）a．υ正(H2S)=2υ逆(H2)，一个正反应速率，一个逆反应速率，两个不同方向，两者速率之比不等于计量系数之比，不能作为判断平衡标志，故a不正确；
b．CH4的体积分数不再变化，则能作为判断平衡标志，故b正确；
c．开始加入的甲烷和硫化氢按照计量之比加入，则始终不改变，当不再变化，不能作为判断平衡标志，故c不正确；
d．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不再改变，当混合气体的密度不再改变，不能作为判断平衡标志，故d不正确；
故答案为：b。
（4）该反应平衡常数表达式，若改变某一条件使平衡向正反应方向移动，若是增大反应物浓度或减小压强，平衡常数不变，若是改变温度，平衡向正反应方向移动，则平衡常数变大，因此bd正确；故答案为：；bd。
（5）根据题意减少的为甲烷和硫化氢，增加的为CS2、H2，再根据计量系数得到氢气增加的幅度大，因此图中表示H2物质的量分数变化的曲线是a；根据图中信息，升高温度，甲烷、硫化氢的量减少，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应。保持其他条件不变，由于温度升高，硫化氢会发生分解，导致硫化氢的浓度减小，因此甲烷的转化率降低；故答案为：a；吸热；随着温度升高，硫化氢会发生分解，导致硫化氢浓度减小，甲烷的平衡转化率下降。
【分析】（1）非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。极性分子是指分子里电荷分布不对称(正负电荷中心不能重合)的分子。
（2）利用v=Δc/Δt计算；
（3）依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断；
（4）化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比值；K的大小只与温度有关。
（5）依据影响化学平衡的因素分析。