6.1.2 化学反应与电能（精练）（解析版）

PAGE246.1.2化学反应与电能（精练）题组一原电池的判断方法题组一原电池的判断方法1．（秋·山东滨州·高二校考开学考试）下列装置中，能构成原电池的是A． B．C． D．【答案】D【解析】A．该装置中，虽然有用导线连接的两个活动性不同的电极，但酒精为非电解质，不能传导电流，A不符合题意；B．该装置中，虽然有两个用导线连接的活动性不同的电极，且与电解质溶液相接触，但不能形成闭合回路，不能形成原电池，B不符合题意；C．两个电极都为Zn，活动性相同，不能发生电子转移，不能形成原电池，C不符合题意；D．该装置中，虽然两个活动性不同的电极放在两个烧杯内的稀硫酸溶液中，但两烧杯内的溶液用盐桥相连，能形成闭合回路，所以能形成原电池，D符合题意；故选D。2．（秋·上海宝山）下列装置能构成原电池的是A． B． C． D．【答案】C【解析】A．没有形成闭合通路，不能形成原电池，故A不符合题意；B．两个电极相同，不能形成原电池，故B不符合题意；C．一个是活泼电极，一个是不活泼电极(石墨电极)，电解液与铁电极反应，能形成原电池，故C符合题意；D．乙醇属于非电解质，没有电解质溶液，不能形成原电池，故D不符合题意。综上所述，答案为C。3．（春·黑龙江大庆）图中装置能构成原电池的是A． B． C． D．【答案】C【解析】A．虽然两个活动性不同的电极用导线连接，与电解质溶液相接触，但没有形成闭合回路，不能传导电流，所以不能形成原电池，A不符合题意；B．两个电极材料都是Cu，活动性相同，不符合原电池的形成条件，B不符合题意；C．Fe、C两个电极中有一个金属电极，能与稀硫酸反应，能产生持续的电流，C符合题意；D．乙醇为非电解质，不能形成原电池，D不符合题意；故选C。4．（贵州）下列属于原电池装置并能产生电流的是A． B． C． D．【答案】C【解析】A．没有形成闭合电路，不能产生电流，A错误；B．虽然形成闭合电路，但是点个电极相同，不能形成原电池，B错误；C．有两个活性不同的电极，有电解质溶液，形成闭合的回路，有自发的氧化还原反应发生，C正确；D．酒精不是电解质不能产生电流，D错误；答案选C。5．（云南普洱）下列装置能够组成原电池的是A． B． C． D．【答案】B【解析】A．A装置中，两个金属棒相同，不能构成原电池，故不选A；B．B装置中，两个电极不同，铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银，形成了闭合电路，能构成原电池，故选B；

C．C装置，蔗糖溶液不导电，不能构成原电池，故不选C；D．D装置，没有形成闭合电路，不能构成原电池，故不选D；选B。6．（山西）利用锌片、铜片、导线、电流表、橙汁等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是A．原电池是将化学能转化成电能的装置B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C．锌片、铜片与橙汁构成的原电池，锌片作负极D．锌片、铜片与橙汁构成的原电池，电子由铜片通过导线流向锌片【答案】D【解析】A．原电池是把化学能直接转变为电能的装置，故A正确；B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，故B正确；C．橙汁含有大量的果酸，电解质为酸性，锌的活泼性比铜强，则构成原电池，锌片作负极，故C正确；D．锌失电子是负极，铜得电子是正极，原电池放电时电子从锌片通过导线流向铜片，故D错误；故选：D。7．（河北保定）下列各组装置中能形成原电池的是A． B． C． D．【答案】A【解析】A．两电极活泼性不同，能自发的发生氧化还原反应，而且形成了闭合回路，符合原电池的构成条件，能形成原电池，故A正确；B．乙醇不是电解质，不能形成原电池，故B错误；C．蔗糖溶液不是电解质，不能形成原电池，故C错误；D．铂和碳都不能和氢氧化钠溶液反应，不能自发的发生氧化还原反应，不能形成原电池，故D错误；故选A。8．（陕西榆林）下列装置中，能构成原电池的是A．只有(甲) B．只有(乙) C．只有(丙) D．除(乙)均可以【答案】C【解析】A．没有用导线连接形成闭合回路，所以不能构成原电池，故A错误；B．两电极材料相同，所以不能构成原电池，故B错误；C．有两个活泼性不同的电极，且两电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，所以该装置能构成原电池，故C正确；D．乙醇是非电解质，且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应，所以不能构成原电池，故D错误；故选C。9．（福建三明）下列装置可构成原电池的是A．B．C．D．【答案】C【解析】A．甘油为非电解质，该装置不能自发地进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，故A错误；B．C、Ag与AgNO3溶液均不反应，该装置不能自发进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，故B错误；C．该装置中Zn失电子，作负极，氢离子在正极Cu上得电子生成氢气，符合原电池的构成条件，能形成原电池，故C正确；D．该装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，故D错误；答案为C。10．（甘肃武威）番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池。以下叙述正确的是A．铜片上发生氧化反应B．锌片为正极，铜片为负极C．锌片为阴极，铜片为阳极D．番茄汁起电解质溶液的作用【答案】D【解析】A．Cu片上氢离子得电子，发生还原反应，故A错误；B．Ze失去电子，则锌片为负极，所以铜片为正极，故B错误；C．原电池中不存在阴阳极，锌片为负极，铜片为正极，故C错误；D．番茄汁显酸性，氢离子得到电子，所以番茄汁起电解质溶液的作用，故D正确；故答案为D。题组二原电池的工作原理题组二原电池的工作原理1．（·福建）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小 D．产生气泡的速率甲比乙慢【答案】C【解析】A．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，铜是正极，铜片表面有氢气产生，A错误；B．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，铜是正极；乙中铜、锌没有连接，不构成原电池，B错误；C．两烧杯中都发生反应，溶液的c(H＋)均减小，C正确；D．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，产生气泡的速率甲比乙快，D错误；故选C。2．（安徽）有关下列装置的说法确的A．I、Ⅱ均构成原电池B．I、Ⅱ均产生气泡，且气泡均在Zn片表面C．一段时间后，I、Ⅱ的酸性均减弱，pH均增大D．如果I、Ⅱ中的稀硫酸浓度相同，则Zn片的溶解速率相同【答案】C【解析】A．装置I中没有形成闭合回路，不是原电池，装置II符合原电池构成的条件，属于原电池，A错误；B．装置I中Zn与H2SO4反应，Zn片上有气泡，装置II是原电池，Zn失去电子转移到Cu上，因此Cu片上发生反应2H++2e-=H2，气泡在Cu片上，B错误；C．两个装置都消耗H+，因此酸性均减弱，pH均增大，C正确；D．装置II中形成原电池，原电池可以加快反应速率，因此装置II中Zn片的溶解速率较快，D错误；故选C。3．（202湖南）下列关于原电池的叙述中正确的是A．正极和负极必须是金属B．原电池是把化学能转化成电能的装置C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，铜片溶解，锌片上有气泡冒出【答案】B【解析】A．由原电池形成条件可知，正极材料可以是能够导电的金属或非金属，如铁、碳在稀硫酸构成的原电池中，碳做原电池的正极，故A错误；B．原电池是把化学能转化成电能的装置，故B正确；C．原电池工作时，正极发生还原反应、负极上发生的氧化反应，故C错误；D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，金属性强的锌做正极，锌片溶解，铜做正极，铜片上有气泡冒出，故D错误；故选B。4．（湖南）关于下图所示的原电池，下列说法正确的是A．Zn作负极B．锌片上发生的反应：C．电子由铜片通过导线流向锌片D．该装置是将电能转化为化学能【答案】A【解析】A．锌比铜活泼，锌片做负极，A正确；B．锌片做负极，发生的是失电子的氧化反应，B错误；C．电子从负极锌片流出，经由导线，流向正极铜片，C错误；D．该装置为原电池，将化学能转化为电能，D错误；故选A。5．（黑龙江）下列关于原电池的叙述中错误的是A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转变为电能的装置C．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应D．原电池内部的阳离子向正极移动【答案】A【解析】A．构成原电池的正极和负极可以是两不同的金属，也可以是两种相同的金属或是非金属，A错误；B．原电池是将化学能转变为电能的装置，B正确；C．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应，电子流出的一极是负极，发生氧化反应，C正确；D．原电池内部的阳离子向电子流入的一极即正极移动，D正确。故答案选A。6．（山东）对于锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极变化是①锌片溶解了32.5g

②锌片增重32.5g

③铜片上析出1gH2

④铜片上析出1molH2A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】A【解析】锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，负极：Zn-2e-=Zn2+，正极：2H++2e-=H2↑。可建立如下关系式：Zn——H2——2e-，当导线中有1mol电子通过时，m(Zn)==32.5g，m(H2)==1g，所以①锌片溶解了32.5g、③铜片上析出1gH2，故选A。7．（四川）微型银-锌电池的电极分别是和，溶液作电解质溶液，电池总反应为。对电池工作过程中的下列叙述正确的是A．电流由电极流出B．电解液中向正极迁移C．负极反应为D．正极反应为【答案】C【解析】A．电流由正极流向负极，因此电流由Ag/Ag2O电极流出，故A错误；B．根据原电池阴离子流向负极，因此电解液中OH－向负极迁移，故B错误；C．根据电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O=2Ag＋Zn(OH)2，锌化合价升高，失去电子，作原电池负极，因此负极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，故C正确；D．KOH溶液作电解质溶液，因此正极反应为Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，故D错误。综上所述，答案为C。8．（2陕西延安）如图所示，电流计指针发生偏转，同时A电极质量减少，B电极上有气泡产生，C为电解质溶液。下列说法错误的是A．B电极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动C．A、B、C可能分别为、稀盐酸 D．A电极发生氧化反应【答案】B【解析】A．根据上述分析可知，B电极为原电池的正极，有气泡产生，A正确；B．原电池中阳离子移向正极，所以C中阳离子向B极移动，B错误；C．A、B、C可能分别为、稀盐酸，Zn失电子生成锌离子，电极质量减少，Cu电极上氢离子得电子生成氢气，C正确；D．A电极上固体失电子生成阳离子，所以发生氧化反应，D正确；故选B。题组三原电池工作原理的应用题组三原电池工作原理的应用1．（内蒙古）有A、B、C、D四块金属片，用导线两两相连插入稀硫酸中，可以组成各种原电池。若A和B相连时，A为负极；C与D相连时，C溶解，D上有氢气生成；A与C相连时，C为正极；B与D相连时，电子由D极经导线流向B极，则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为A．ABCD B．ACDB C．CADB D．BDCA【答案】B【解析】在原电池中较活泼的金属作负极失去电子，被氧化，发生氧化反应。不活泼的金属作正极，负极所失去的电子经导线传递到正极上，所以根据题意可判断，金属性强弱顺序为A＞C＞D＞B，所以答案是B。2．（新疆）把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连时，a质量减少；b、d相连，b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为A．a>c>b>d B．c>b>d>a C．d>a>c>b D．a>c>d>b【答案】D【解析】原电池中负极金属活泼性大于正极。a、b相连，a为负极；活动性a>b；c、d相连，d上有气泡逸出，d是正极，活动性c>d；a、c相连时，a质量减少，a是负极，活动性a>c；b、d相连，b为正极，活动性d>b；4种金属的活动性顺序由大到小排列为a>c>d>b，故选D。3．（北京）把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成不同的原电池，a、b相连时，a为负极；c、d相连，d上有气泡产生；a、c相连时，a质量减少；b、d相连时，b为正极，则这四种金属活动性顺序由强到弱排列为A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a【答案】B【解析】把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，若a、b相连时，a为负极，a为活泼金属，b为正极，是较活泼的金属，因此活泼性a>b；c、d相连时d上有气泡，可知d上发生反应：2H++2e-=H2↑，d为正极，是较活泼金属，因此活泼性c>d；a、c相连时a的质量减少，a为负极，是活泼金属，因此活泼性a>c；b、d相连时b为正极，则b为较活泼金属，d为负极，是活泼金属，因此活泼性d>b，则这四种金属活动性顺序a>c>d>b，故B正确；故选：B。4．（四川）把a、b、c、d四块金属片两两浸入不同电解质溶液中，用导线相连组成原电池。若a、b相连时，a电极有电子流出；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时，b电极质量增加。则四种金属的活动性由强到弱的顺序为A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a【答案】B【解析】】一般而言，原电池中，活泼性较强的电极为负极，活泼性较弱的电极为正极，放电时，电流从正极沿导线流向负极，正极上得电子发生还原反应，a、b、c、d四块金属片浸入不同电解质溶液中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a电极有电子流出,a为负极，则活泼性a＞b；c、d相连时，电流由d到c，c为负极，则活泼性c＞d；a、c相连时，c极上产生大量气泡，c为正极，则活泼性a＞c；b、d相连时，b电极质量增加，b为正极，则活泼性d＞b，因此金属活泼性的强弱顺序是a＞c＞d＞b，故选B。5．（2福建）等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，并向a中加入少量CuSO4溶液，下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是A．B．C． D．【答案】D【解析】等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中放入少量的CuSO4溶液，发生的反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铜-铁-稀硫酸形成原电池，使制取H2的反应速率增大，反应用时少于b，但由于Zn与CuSO4发生反应消耗，导致与硫酸反应的锌的质量减少，因而生成的氢气减少，故a中生成H2少于b，a中生成氢气快而少，图象表示应为D，故合理选项是D。6．（云南）过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是A．加入适量NaCl溶液 B．加入适量的水C．加入几滴硫酸铜溶液 D．再加入少量稀硫酸【答案】C【解析】A．若加入NaCl溶液，会将稀硫酸稀释，c(H+)减小，反应速率减慢，故A错误；B．加入适量的水，会将稀硫酸稀释，c(H+)减小，反应速率减慢，故B错误；C．若加入几滴CuSO4溶液，则发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，析出的Cu与Fe、稀硫酸形成原电池，反应速率加快且不影响生成H2的总量，故C正确；D．若再加入少量稀硫酸，因Fe过量，则生成H2的总量增大，故D错误。故选C。7．（河北）少量铁粉与100mL0.01mol/L的硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的总量，可以使用如下方法中的A．加入l00mL0.02mol/L的盐酸B．加入少量硫酸氢钠固体C．加入少量CuSO4固体D．降低温度【答案】B【解析】Fe与硫酸反应实质为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，根据影响化学反应速率的因素分析。A．0.02mol/L的盐酸中c(H+)与0.01mol/L的硫酸相同，所以加入l00mL0.02mol/L的盐酸对化学反应速率无影响，A不符合题意；B．加入少量硫酸氢钠固体，该盐电离产生H+，使溶液中c(H+)增大，反应速率加快；由于Fe粉不足量，完全反应，反应产生氢气与Fe为标准计算，所以Fe的量不变，H2的总量不改变，B符合题意；C．加入少量CuSO4固体，盐溶解与Fe发生置换反应产生Cu单质，Fe、Cu和稀硫酸构成原电池而加快反应速率，但由于消耗Fe，反应生成氢气总量减小，C不符合题意；D．降低温度，物质含有的活化分子数目减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率减慢，D不符合题意；故答案为B。8（内蒙古）用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施可以加快氢气生成的是A．加入少量的硫酸钾固体 B．加入浓硝酸C．滴加少量硫酸铜溶液 D．改用浓硫酸【答案】C【解析】A.铁与稀硫酸反应的实质是铁与氢离子之间的反应，所以加入少量的硫酸钾固体对反应无影响，A项错误；B.加入浓硝酸，浓硝酸具有强氧化性，生成氮的氧化物，不生成氢气，B项错误；C.加入少量硫酸铜溶液，铁将铜置换出来与铁形成原电池，可加快反应速率，C项正确；D.铁遇浓硫酸发生钝化，在铁表面生成一层氧化物保护膜，阻止反应进行，D项错误；答案选C。9．（北京西城）下列化学反应中可以设计为原电池的是A． B．C． D．【答案】D【解析】A．中不含价态变化的元素，为非氧化还原反应，不能设计成原电池，A不符合题意；B．为非氧化还原反应，不能设计成原电池，B不符合题意；C．为复分解反应，不能设计成原电池，C不符合题意；D．为常温下发生的置换反应，能设计成原电池，D符合题意；故选D。10．（福建南平）某原电池的总反应方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，能实现该反应的为ABCD正极材料Cu石墨FeAg负极材料FeCuCuCu电解质液CuSO4Fe2(SO4)3FeCl3AgNO3【答案】B【解析】A．Fe做负极材料会失电子生成Fe2+，A错误；B．Cu做负极失电子生成Cu2+，石墨做正极Fe3+在石墨电极上得电子生成Fe2+，B正确；C．Cu和Fe同时做电极材料时，Fe为负极，Cu为正极，C错误；D．电解质溶液必须是铁盐，不能是硝酸银，D错误；故答案选B。题组四电极反应式的书写题组四电极反应式的书写1．（安徽）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是A．由、稀组成原电池，放电时向电极移动B．由溶液组成原电池，其负极反应式为C．由溶液组成原电池，其负极反应式为D．由、浓硝酸组成原电池作电源，其负极反应式为【答案】C【解析】A．由、稀组成原电池，锌和稀硫酸发生氧化还原反应，铜和稀硫酸不反应，所以锌作负极，铜作正极，电解质溶液中的阴离子移向负极锌，A正确；B．溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为，B正确；C．由溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的活动性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为，C错误；D．由、、浓硝酸组成原电池，铝在浓硝酸中发生钝化，铜和浓硝酸能自发地进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为，D正确；故选C。2．（甘肃）下列有关判断正确的是A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－===Cu2+B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，片刻后其负极反应式为：Cu－2e－===Cu2+D．原电池装置能够实现2HCl+Cu===CuCl2+H2↑反应【答案】C【解析】A．金属性铁强于铜，由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池中铁为负极，其负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，A错误；B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池中铝能与氢氧化钠溶液反应，铝为负极，其负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，B错误；C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池中铝发生钝化，铜为负极，其负极反应式为Cu－2e－＝Cu2+，C正确；D．Cu与盐酸常温不反应，则不能由原电池实现该反应，电解池装置能实现2HCl+Cu=CuCl2+H2↑反应，D错误；答案选C。3．（福建）下列有关判断正确的是A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2+B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＋3OH－＝Al(OH)3C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2+D．用原电池和电解池装置都能实现2HCl+Cu＝CuCl2+H2↑反应【答案】C【解析】A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁的还原性比铜强，负极为铁，负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，镁与氢氧化钠不反应，负极为铝，负极反应式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，故B错误；C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝遇到浓硝酸发生钝化，铜为负极，负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，故C正确；D．电解池装置能实现2HCl+Cu=CuCl2+H2↑反应，但Cu与盐酸常温不反应，则不能由原电池实现该反应，故D错误；故选C。4．（四川）下列有关原电池的电极反应式书写不正确的是（

）A．Mg、Al插入NaOH浓溶液中构成原电池的负极：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2↓B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池的正极：O2+4H++4e-=2H2OC．CH4、O2、KOH碱性燃料电池的负极：CH4-8e-+10OH-=CO+7H2OD．Pb、PbO2、稀H2SO4铅蓄电池的正极：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O【答案】A【解析】A．Mg、Al插入NaOH浓溶液中构成原电池，Al作负极，电极反应式为：Al-3e-+4OH-=+2H2O，A选项错误；B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池中，O2在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，B选项正确；C．CH4、O2、KOH碱性燃料电池中，CH4在负极失去电子发生氧化反应生成CO2，CO2与KOH反应生成CO，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O，C选项正确；D．Pb、PbO2、稀H2SO4铅蓄电池中，PbO2在正极得到电子与稀H2SO4反应生成PbSO4，电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O，D选项正确；答案选A。5．（河北）下列有关原电池说法中正确的是A．（1）（2）中活泼的Mg均作负极B．（2）中Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑C．（3）中Fe作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+D．（4）中Cu作正极，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑【答案】B【解析】装置（1）中Mg、Al均与硫酸反应，但Mg比Al活泼，Mg为负极、Al为正极；装置（2）中Al与氢氧化钠反应，而Mg不反应，Al为负极，Mg为正极；装置（3）中Fe在浓硝酸中发生钝化，而Cu与浓硝酸反应，Cu为负极，Fe为正极；装置（4）中Fe比Cu活泼，Fe作负极，Cu作正极，发生吸氧腐蚀．A．（1）中Mg为负极，但（2）中Al作负极，故A错误；B．（2）中Mg作正极，电极上发生还原反应，电极反应式为6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑，故B正确；C．（3）中Fe作正极，Cu作负极，负极的电极反应式为：Cu﹣2e﹣=Cu2+，故C错误；D．（4）中Cu作正极，电极上发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，故D错误，故选B．题组五燃料电池题组五燃料电池1．（·广西）燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如下图所示，a、b均为石墨电极。下列叙述不正确的是A．a电极是负极，该电极上发生氧化反应B．b极反应是C．总反应方程式为D．使用过程中溶液的浓度逐渐减小【答案】B【解析】A．由分析可知，氢气在反应中失电子，故a极为负极，发生氧化反应，A正确；B．由分析可知，b极为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，B错误；C．由两极反应可知，电池总反应为2H2+O2=2H2O，C正确；D．由分析可知，电池总反应为2H2+O2=2H2O，即放电过程中有H2O生成，故使用过程中KOH溶液的浓度逐渐减小，D正确；故答案为：B。2．（广东）某固体酸燃料电池以Ca(HSO4)2为固体电解质传递H+，其基本结构如图，下列说法正确的是A．a电极是正极，发生还原反应B．b电极发生的反应是O2+2H2O+4e-=4OH-C．电池总反应为2H2+O2=2H2OD．每转移0.2mol电子，便消耗1.12L的O2【答案】C【解析】A．a电极氢气失电子，发生氧化反应，故A错误；B．b电极在酸性环境下发生还原反应，应为O2+4H++4e-=2H2O，故B错误；C．氢气和氧气生成水，故总反应为2H2+O2=2H2O，故C正确；D．无标准状况，不能计算气体的物质的量，故D错误；故选C。3．（2辽宁）一种应用比较广泛的甲醇燃料电池，电解液是酸性溶液，其工作原理如图所示，下列说法正确的是A．若有生成，则有从甲池通过交换膜进入乙池B．N极电极反应为C．甲池溶液增大，乙池溶液减小D．Ｍ极为负极，发生还原反应【答案】A【解析】A．由装置图可知，乙池为电子流入端，为原电池的正极，甲池为电子流出端，为原电池的负极，其电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，所以若有生成，则有从甲池通过交换膜进入乙池，故A正确；B．由装置图可知，乙池为电子流入端，为原电池的正极，则N极电极反应为，故B错误；C．甲池为电子流出端，为原电池的负极，其电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，生成氢离子，酸性增强，所以甲池溶液减小，乙池为电子流入端，为原电池的正极，其极电极反应为，消耗氢离子，酸性减弱，所以乙池溶液增大，故C错误；D．由装置图可知，甲池为电子流出端，为原电池的负极，其电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，所以Ｍ极为负极，发生氧化反应，故D错误；故答案：A。4．（湖北）一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是A．a电极发生还原反应B．由右室通过质子交换膜进入左室C．b电极反应式为D．电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极【答案】D【解析】A．b极上N元素的化合价降低，所以b是正极发生还原反应，故A错误；B．原电池中阳离子从负极移向正极，即H+由左室通过质子交换膜进入右室，故B错误；C．b极上N元素的化合价降低，b是正极，发生还原反应，电极反应式为：，故C错误；D．电池工作时，原电池中电流从正极流向负极，电流由b电极沿导线流向a电极，故D正确；答案选D。5．（云南）将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是A．上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑＋3H2OD．以KOH溶液作电解质溶液，甲烷燃料电池的正极反应O2＋2H2O＋4e-=4OH-【答案】C【解析】A．燃料电池中，燃料做负极，负极反应物可以是氢气、甲烷、乙醇等物质，A正确；B、航天飞行器中氢氧燃料电池的总反应为O2+2H2=2H2O，反应产物是水，经过处理之后可供宇航员使用，B正确；C、乙醇燃料电池的电解质用KOH时，生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐，负极发生反应C2H5OH-12e-+16OH-=2+11H2O，C错误；D、燃料电池中正极上氧气得电子，碱性环境下，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，D正确；故答案为：C。6．（江西）以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为4NH3+3O22N2+6H2O。下列有关说法错误的是A．氨燃料电池在充电时，在阴极N2得电子被氧化B．氨燃料电池在放电时，负极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2OC．以氨气代替氢气的主要原因是氨气易液化、易储存D．燃料电池的能量转化率一般比普通的电池高，但能量转化率仍达不到100%【答案】A【解析】A．氨燃料电池在充电时，阴极上N2得到电子被还原为NH3，故A错误；B．氨燃料电池在放电时，负极上NH3失去电子生成N2，电解质溶液为KOH溶液，因此负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故B正确；C．NH3相较于H2具有的优点为容易液化，在运输过程中方便储存，同时也可设计成燃料电池，因此可代替H2，故C正确；D．燃料电池的能量转化率理论上可高达85%～90%，现在已达到40%～60%，相较于一般比普通的电池高，故D正确；综上所述，说法错误的是A项，故答案为A。7．（湖北）下图为氢氧原料电池工作原理装置示意图，有关说法错误的是A．该装置能把化学能转化为电能B．a、b电极材料不参与电极反应C．a电极为正极，电极反应式为H2－2e－＝2H＋D．电池总反应为：2H2＋O2＝2H2O【答案】C【解析】A．氢氧原料电池，是把化学能转化为电能，故A正确；B．氢氧原料电池是氢气和氧气在原电池中参与反应，因此a、b电极材料不参与电极反应，故B正确；C．电极反应式为H2－2e－＝2H＋，因此a电极为负极，故C错误；D．根据氢氧原料电池得到电池总反应为：2H2＋O2＝2H2O，故D正确。综上所述，答案为C。8．（秋·福建福州）科学家设计利用电化学原理回收CO2达到节能减排的目的，实验装置如图所示。已知在碱性条件下，卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛，一段时间后测得a电极有HCOO-生成，下列说法不正确的是A．b为负极B．当电路中转移1mole-时，d电极产生1molCH3CHOC．e为阳离子交换膜、f为阴离子交换膜D．a电极的电极反应式为【答案】B【解析】a电极上CO2转化为HCOO-，发生还原反应,电极反应式为，则a为阴极、b为负极，A正确、B错误；a电极上产生HCOO-，需要补充阳离子保持溶液呈电中性，所以e为阳离子交换膜，K+通过阳离子交换膜进入阴极室，同理f为阴离子交换膜，C正确；d电极的电极反应式为，溶液中发生反应，当电路中转移1mole-时，d电极产生0.5molCH3CHO，D正确。9．（山东枣庄）通过化学方法可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量转化率。回答下列问题：(1)根据构成原电池本质判断，如下反应可以设计成原电池的是_______(填标号)。A． B．C． D．(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验。有关实验现象，下列说法正确的是_______(填标号)。A．图甲和图乙的气泡均产生于锌棒表面B．图乙中产生气体的速率比图甲快C．图甲中温度计显示的最高温度高于图乙中温度计显示的最高温度D．图甲和图乙中温度计显示的温度相等，且均高于室温(3)如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。①电池的负极是_______电极(填“a”或“b”)，该极的电极反应为_______。②电池工作一段时间后，电解质溶液的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用碳酸锂和碳酸钠的熔融盐混合物作电解质，一氧化碳为负极燃气，空气与二氧化碳的混合气为正极助燃气，制得在下工作的燃料电池，其负极反应为。①正极反应式为_______。②总反应式为_______。【答案】(1)BD(2)BC(3)

a

减小(4)

【解析】（1）根据构成原电池本质可知，原电池反应为氧化还原反应，同时是放出能量的反应。A．不是氧化还原反应，不可以设计成原电池，故A错误；

B．是氧化还原反应，且是放出能量的反应，可以设计成原电池，故B正确；

C．虽然是氧化还原反应，但是是吸收能量的反应，故不可以设计成原电池，故C错误；

D．是氧化还原反应，且是放出能量的反应，可以设计成原电池，故D正确；

故选BD。（2）A．图甲的气泡产生于锌棒表面，图乙形成原电池，氢离子在铜棒表面得电子，气泡产生于铜棒表面，故A错误；B．图乙形成原电池，产生气体的速率比图甲快，故B正确C．图甲中反应的化学能全部转化为热能，而图乙中的化学能部分转化为电能，部分转化为热能，故图中温度计显示的最高温度高于图乙中温度计显示的最高温度，故C正确；D．由C分析知，图中温度计显示的最高温度高于图乙中温度计显示的最高温度，且均高于室温，故D错误；故选BC。（3）①甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，故电池的负极是a，在碱性环境下甲烷失去电子转化为碳酸根离子，故该极的电极反应为。②电池的总反应式为，故电池工作一段时间后，电解质溶液的减小。（4）①燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，故总反应式为，已知负极反应为，由总反应式减去负极反应可得，正极反应式为。②燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，故总反应式为。检测试卷一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)1．(郑州外国语学校高一月考)绿色能源是指使用不会对环境造成污染的能源，下列属于绿色能源的是()①太阳能②风能③潮汐能④煤⑤天然气⑥石油A．①②③ B．③④C．④ D．①②⑤答案A解析石油、煤、天然气燃烧会产生一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等空气污染物，不属于绿色能源，而太阳能、风能、潮汐能的使用不会对环境造成污染，属于绿色能源，A项正确。2．(黑龙江省龙东南高一期末联考)下列关于能量转换的认识中不正确的是()A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能答案D解析电解装置将水电解生成氢气和氧气时，是电能转化为化学能，A正确；绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能在生物体内储存，B正确；煤燃烧时会产生大量的热量，化学能主要转化为热能，C正确；白炽灯工作时，将电能转化为光能和热能，D错误。3．(郑州一中高一期中)混合动力汽车配有电动、汽油双引擎。在减速时，自动捕捉减少的动能；在高速行驶时，启用双引擎，动力更强劲。下列有关混合动力汽车的说法不正确的是()A．减速制动时动能转化为电能储存在电池中B．高速行驶时电池电能转化为汽车部分动力C．通过发电机电动机互变循环减少汽车油耗D．双动力汽车工作时不会产生废气污染环境答案D解析根据题目信息，在减速时，自动捕捉减少的动能转化为电能储存在电池中，故A正确；在高速行驶时，启用双引擎，电池电能转化为汽车部分动力，故B正确；通过发电机电动机互变循环可以减少汽车油耗，故C正确；汽油引擎工作时，会产生废气污染环境，故D错误。4．(广东肇庆期末)某温度时，浓度均为1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在体积恒定的若Z用X、Y表示，则该反应的化学方程式可表示为()A．X2＋2Y22XY2B．2X2＋Y22X2YC．3X2＋Y22X3YD．X2＋3Y22XY3答案C＝∶0.4mol·L－1＝3∶1∶2，故反应的化学方程式为3X2＋Y22Z，根据原子守恒可知，Z为X3Y，故反应的化学方程式为3X2＋Y22X3Y。5．下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是()A．已知工业合成氨的正反应方向放热，所以升温正反应速率减小，逆反应速率增大B．实验室用H2O2分解制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快答案A解析升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，故A错误；二氧化锰在过氧化氢的分解反应中作催化剂，能加快反应速率，故B正确；可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物，即反应物的转化率不可能达到100%，故C正确；相同质量的碳酸钙粉末比块状的表面积大，反应物和液体的接触面积更大，反应速率更快，故D正确。6．(张家口一中高一期中)把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有50mL0.1mol·L－1盐酸的烧杯中，该铝片与盐酸反应，产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，下列推论错误的是()A．O→a不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和稀盐酸B．b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高C．t＝c时，反应处于平衡状态D．t＞c时，产生氢气的速率降低的主要原因是溶液中H＋浓度下降答案C解析A项，铝表面有氧化膜，因此曲线O→a段不产生氢气，发生反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O，正确；B项，随着反应的进行，H＋浓度逐渐减小，但曲线b→c段产生氢气的速率仍然增大，则产生氢气的速率增加较快的主要原因是反应放热，溶液温度升高，正确；D项，温度升高，反应速率增大，浓度降低，反应速率减小，则t>c时，产生氢气的速率降低，说明溶液中H＋浓度下降起主导作用，正确。7．(石家庄一中高一月考)某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图，电池总反应可表示为2H2＋O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A．电子通过外电路从b极流向a极B．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2C．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极答案D解析根据电池总反应2H2＋O2=2H2O可知，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应：H2－2e－=2H＋，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应：O2＋4e－＋4H＋=2H2O。通入氢气的一极为电池的负极，则a为负极，b为正极，电子由负极经外电路流向正极，即由a极经外电路流向b极，A错误；每转移0.1mol电子，消耗0.05mol的H2，标准状况下的体积为1.12L，但选项中没有说明是否为标准状况，则气体的体积不一定为1.12L，B错误；中间为固体酸膜，可以传递H＋，结合图示可知，b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，C错误；a极上氢气失电子生成H＋，阳离子向正极移动，所以H＋由a极通过固体酸膜传递到b极，D正确。8．(铜陵市期中)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是()A．反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)，能量增加(b－a)kJ·mol－1B．该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量C．1molC(s)和1molH2O(l)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量为131.3kJD．1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ答案C解析由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝(b－a)kJ·mol－1，A项正确；该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B项正确；根据图像可知1molC(s)和1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量为131.3kJ，而1molH2O(l)变为1molH2O(g)时要吸收热量，因此1molC(s)和1molH2O(l)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量大于131.3kJ，C项错误；由图可知，1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ，D项正确。9．普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点，科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的化学方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是()A．2molCu与1molAg2O的总能量低于1molCu2O与2molAg具有的总能量B．Ag2O/Ag电极为正极C．原理示意图中，电流从Cu流向Ag2OD．电池工作时，OH－向正极移动答案B解析由题意知，该装置构成了原电池，原电池工作过程中发生了自发的氧化还原反应，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A错误；Cu在反应中失电子，作原电池的负极，所以Ag2O/Ag电极为正极，B正确；电流由正极流向负极，所以电流方向为Ag2O→Cu，C错误；原电池工作时，电解质溶液中的阴离子移向负极，D错误。10．(福州市高一下学期期末)一定温度下，可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)，达到平衡状态的标志是()A．A的分解速率和C的生成速率之比为1∶2B．单位时间内生成nmolA的同时生成2nmolBC．A、B的物质的量之比为1∶2D．A、B、C的浓度不再发生变化答案D解析A项，无论反应是否达到平衡，A的分解速率和C的生成速率之比都为1∶2，A不能说明反应达到平衡状态；B项，无论反应是否达到平衡，单位时间内生成nmolA，同时都会生成2nmolB，B不能说明反应达到平衡状态；C项，A、B的物质的量之比为1∶2，只能表示某一时刻二者的物质的量之比，这个时间点不一定是平衡状态的时间点，C不能说明反应达到平衡状态；D项，A、B、C的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡。11．(怀化市高一期末市级联考)在密闭容器中进行如下反应X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能为()A．Y2为0.4mol·L－1 B．Z为0.3mol·L－1C．X2为0.2mol·L－1 D．Z为0.4mol·L－1答案B解析若Z完全转化为反应物，则Y2为0.4mol·L－1，但是可逆反应不能完全转化，因此Y2但是可逆反应不能完全转化，因此Z小于0.4mol·L－1Z为0.3mol·L－1是有可能的，选项B正确，D错误；若Z完全转化为反应物，则X2为0.2mol·L－1，但是可逆反应不能完全转化，因此X2的平衡浓度小于0.2mol·L－1，选项C错误。12．(北京四中高一下学期期末)一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2C．恒容，充入He D．恒压，充入He答案C解析缩小容器的体积，各组分浓度增大，反应速率加快，故A不符合题意；恒容状态下，充入氮气，增加氮气浓度，反应速率加快，故B不符合题意；He不参与反应，恒容状态下，充入He，反应混合物中各组分浓度不变，即化学反应速率不变，故C符合题意；恒压状态下，充入He，容器的体积增大，反应混合物中各组分浓度减小，化学反应速率减缓，故D不符合题意。13．(福州市高一下学期期末)X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中进行反应，10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1B．第10min时，X的反应速率为0.01mol·L－1·min－1C．10min内，消耗0.1molX，生成0.4molZD．10min内，X和Y反应放出的热量为92kJ答案A解析10min内，Δn(Y)＝3mol－2.4mol＝0.6mol，则Δn(X)＝eq\f(1,3)Δn(Y)＝eq\f(1,3)×0.6mol＝0.2mol，故v(X)＝eq\f(ΔnX,V·Δt)＝eq\f(0.2mol,2L×10min)＝0.01mol·L－1·min－1，A正确；v＝eq\f(Δc,Δt)表示某个时间段内的平均反应速率，在第10min时，X的浓度比前10min内的少，故该时间点的反应速率小于0.01mol·L－1·min－1，B错误；10min内，消耗0.2molX，生成了0.4molZ，C错误；10min内，消耗了0.2molX的情况下，该反应放出的热量为18.4kJ，D错误。14．(河北安平中学高一下学期期中)一定温度下，向10mL0.40mol·L－1的H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液(忽略整个过程中溶液体积的变化)，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示：t/min0246V(O2)/mL09.917.522.4资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋2H＋＋O2↑；②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2H2O＋2Fe3＋。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．Fe2＋的作用是增大过氧化氢的分解速率B．反应①②均是放热反应C．反应2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)是吸热反应D．0～6min内的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1答案D解析Fe3＋作催化剂，增大过氧化氢的分解速率，Fe2＋是中间产物，A项错误；根据图像可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，B项错误；根据图像可知，反应2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)中反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应，C项错误；0～6min内生成氧气0.001mol，消耗H2O20.002mol，则平均反应速率v(H2O2)＝eq\f(0.002mol,0.01L×6min)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1，D项正确。15．(山西平遥中学高一期中)下列图示与对应的叙述不相符的是()A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C．图丙表示除去氧化膜的镁条投入到稀盐酸中，反应速率v随时间t的变化曲线D．图丁表示某温度下V1mL1.0mol·L－1盐酸和V2mL1.5mol·L－1的NaOH溶液混合均匀后溶液温度随V1的变化趋势(V1mL＋V2mL＝50mL)答案A解析燃烧为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，图示与叙述不相符，A符合题意；酶催化存在最适宜的温度，在最适宜的温度下酶的催化活性最高，化学反应速率最快，温度低于或者高于最适宜温度，化学速率都减慢，图示与叙述相符，B不符合题意；Mg和盐酸反应为放热反应，开始反应时，反应放热且H＋浓度较大，影响速率的主要因素为温度，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的进行，H＋浓度减小，影响速率的主要因素为H＋浓度，H＋浓度减小，化学反应速率减慢，图示与叙述相符，C不符合题意；酸碱恰好完全反应时，放热最多，温度最高，此时酸、碱的物质的量相同，V1mL×1.0mol·L－1＝V2mL×1.5mol·L－1，V1∶V2＝3∶2，溶液的总体积为50mL，则温度最高的点对应的V1＝30mL，图示与叙述相符，D不符合题意。16．(张家港高级中学高一下期末)对于反应中的能量变化，表述正确的是()A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量B．断开化学键的过程会放出能量C．加热才能发生的反应一定是吸热反应D．氧化反应均为吸热反应答案A解析放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，A项正确；断开化学键的过程会吸收能量，B项错误；吸、放热反应与外界条件无直接关系，C项错误；食物的腐败变质是氧化反应，该过程是放热的，D项错误。17．(河北衡水校级期中)汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)，根据此反应判断，下列叙述正确的是()A．PbO2是电池的负极B．负极的电极反应式为Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4C．铅蓄电池放电时，每转移2mol电子消耗1molH2SO4D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1mol电子时正极质量增加48g答案B解析蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，A项错误；负极上Pb失电子后和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，B项正确；1molPb反应转移2mol电子，消耗2molH2SO4，C项错误；放电时两电极质量均增加，负极的电极反应式为Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，每转移1mol电子时电极质量增加48g，正极的电极反应式为PbO2＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－＋4H＋=PbSO4＋2H2O，每转移1mol电子时电极质量增加32g，D项错误。18．(重庆巴蜀中学期中)某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应：2N2O54NO2＋O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是()t/min01234c(N2O5)/(mol·L－1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L－1)00.0230.0400.0520.060A.曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线B．曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线C．N2O5的浓度越大，反应速率越快D．O2的浓度越大，反应速率越快答案C解析结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线，A、B项错误；利用表格中数据进行计算，无论是用N2O5的浓度变化，还是用O2的浓度变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小，而随着反应的进行，N2O5的浓度减小，O2的浓度增大，C项正确，D项错误。二、非选择题(本题包括4小题，共46分)19．(12分)(郑州月考)分别按如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题：(1)以下叙述中，正确的是________(填字母)。A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生C．两烧杯中溶液pH均增大D．产生气泡的速度甲中比乙中慢E．乙的外电路中电流方向Zn→CuF．乙溶液中SOeq\o\al(2－,4)向铜片方向移动(2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为___________________；乙为___________________。(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应式及总反应离子方程式：铜电极：______________________，总反应：_______________________________________。当电路中转移0.25mol电子时，消耗负极材料的质量为________g(Zn的相对原子质量65)。(4)Cu2＋＋2e－=CuZn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu8.125解析甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的pH增大。乙中构成原电池，加快了化学反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以电流方向Cu→Zn，溶液中的H＋向铜片方向移动，SOeq\o\al(2－,4)向锌片方向移动。乙中负极反应式为Zn20．(10分)(石家庄期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：时间/min12345氢气体积/mL(标准状况)100240464576620①哪一时间段反应速率最大？________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②求3～4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：________________(设溶液体积不变)。(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是________(填字母)。A．蒸馏水 B．KCl溶液C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液(3)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。①该反应的化学方程式是________________________________________________________。②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。A．Y的体积分数在混合气体中保持不变B．X、Y的反应速率比为3∶1C．容器内气体压强保持不变D．容器内气体的总质量保持不变E．生成1molY的同时消耗2molZ③2min内Y的转化率为________。答案(1)①2～3该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，反应速率较快②0.025mol·L－1·min－1(2)CD(3)①3X(g)＋Y(g)2Z(g)②AC③10%解析(1)①在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3min；原因是该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，反应速率较快；②在3～4min时间段内，n(H2)＝eq\f(0.112L,22.4L·mol－1)＝0.005mol，消耗盐酸的物质的量为0.01mol，故v(HCl)＝eq\f(0.01mol,0.4L×1min)＝0.025mol·L－1·min－1。(2)加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；C项，加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有NOeq\o\al(－,3)，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速率加快，且影响生成氢气的量，错误。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，Δn(Y)＝0.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，Δn(X)＝0.6mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)；②X、Y的反应速率比为3∶1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1，不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1molY的同时消耗2molZ均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故E错误；③2min内X的转化率＝eq\f(变化物质的量,起始总物质的量)×100%＝eq\f(1mol－0.9mol,1mol)×100%＝10%。21．(12分)(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会__________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2－可在固体电解质中自由移动。①NiO电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应。②外电路中，电子是从____________(填“NiO”或“Pt”)电极流出。③Pt电极上的电极反应式为_______________________________________________________。(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。实验编号t/℃NO初始浓度/mol·L－1CO初始浓度/mol·L－1催化剂的比表面积/m2