苏教版26-27学年高二上化学复习题解与答-化学能与电能的转化

第1页（共1页）苏教版26-27学年高二上化学复习题解与答——化学能与电能的转化一．选择题（共15小题）1．（2026•安新县开学）Zn﹣Cu原电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是（）A．H+数目逐渐增多 B．Cu电极上发生氧化反应 C．SO42-往D．能量的转化形式主要为电能转化为化学能2．（2026春•辛集市期末）利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是（）A．装置甲和装置乙中铁片上均无气泡产生 B．装置丙中，电子从铁片经导线流向石墨棒 C．三个装置中铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙＞甲＞丙 D．装置乙中铁片为正极，电极反应式为2H++2e﹣═H2↑3．（2026秋•郸城县月考）一种耦合海水制盐与制氢的Zn﹣H2O（g）反应系统工作原理如图。下列说法错误的是（）已知ZnO能溶于强碱：ZnO+2KOH+H2O＝K2[Zn(OH)4]A．Pt电极为阳极，发生氧化反应 B．电解池中Zn电极的电极反应式为[Zn(OH)4]2﹣+2e﹣＝Zn+4OH﹣ C．左侧装置消耗的Zn由电解池提供，则每生成1mol气体X，电解池中理论上转移2mol电子 D．电解池工作时，溶液中的K+向Pt电极区移动4．（2026•昭通开学）将反应Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag设计成如图所示的原电池，下列说法正确的是（）A．电池工作时，Ag+向正极移动 B．Cu电极为正极，发生氧化反应 C．电池工作时，电子由负极经电解质溶液流向正极 D．理论上负极质量减少64g，外电路中通过0.5mol电子5．（2026•方城县校级开学）如图所示，烧杯中装有稀硫酸，A、B、C、D分别为铜、锌、碳棒、碳棒，下列说法正确的是（）A．A、D棒上均产生气泡 B．B、C棒上均产生气泡 C．电子流动方向A→D D．左边烧杯中溶液的pH会降低6．（2024秋•泉州校级月考）关于原电池下列说法正确的是（）A．活泼金属作负极，发生还原反应 B．负极一定参与反应 C．正极发生还原反应 D．负极质量一定减小7．（2026春•江西月考）锌银纽扣电池在我们日常生活中有着广泛的应用，其结构如图所示。已知：该电池的工作原理为Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是（）A．Ag2O为电池的负极 B．电子从Zn电极流出，经过KOH溶液，流向Ag2O电极 C．Ag2O电极上的电极反应：Ag2O+2e﹣+H2O＝2Ag+2OH﹣ D．当外电路通过0.2mole﹣时，Zn电极的质量减少13g8．（2025秋•东城区期末）一种微生物电池的工作原理示意图如图。下列说法不正确的是（）A．电极2为正极 B．电池工作时，H+通过质子交换膜进入正极区 C．电极1的电极反应式为C6H12O6+6H2O+24e﹣═6CO2↑+24H+ D．理论上，每消耗1molC6H12O6，消耗134.4LO2（标准状况）9．（2026•重庆开学）我国科学家开发了碳泡沫电极，提高了锌﹣空气二次电池的性能，装置如图所示。下列叙述错误的是（）已知：电解质溶液由6mol•L﹣1KOH溶液和0.2mol•L﹣1Zn（Ac）2（醋酸锌）溶液组成。A．放电时，b极发生还原反应 B．放电时，a极上的电极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═[Zn（OH）4]2﹣ C．充电时，a极与电源负极连接 D．充电时，b极上产生0.1mol气体时，理论上a极净减13.0g10．（2026•昭通开学）铅蓄电池是一种历史悠久的商用电池，结构如图所示。下列有关铅蓄电池的说法正确的是（）A．铅蓄电池是一种二次电池，可以无限次数充电放电 B．充电时，Pb连接电源的负极 C．放电时，正极反应为PbO2+4H++2e﹣＝Pb2++2H2O D．充、放电时的电池反应为Pb+PbO2+2H2SO4⇌放电充电2PbSO4+2H11．（2026秋•浙江月考）以CO2为原料，电化学法制备甲酸（甲酸盐）工作原理如图所示，下列说法正确的是（）A．a为电源正极 B．CuONS/CF电极发生的反应为：CH3OH﹣4e﹣+H2O＝HCOOH+4H+ C．左右两极区消耗的二氧化碳和甲醇物质的量相等 D．若有1molH+通过质子交换膜时，该装置内生成HCOOH和HCOO﹣共1mol12．（2026•山东校级开学）我国科学家提出利用工农业废弃物组成甲醛—硝酸盐电池，给铅蓄电池充电，装置如图所示。下列说法正确的是（）A．电流流向：Y极→M极→电解质溶液→N极→X极 B．工作过程中，HCHO中元素化合价均降低 C．甲醛—硝酸盐电池总反应方程式为NO3-+3OH﹣+4HCHO＝NH3+H2O+H2D．理论上消耗1molNO3-时，铅蓄电池装置中生成8molH213．（2025秋•湖南月考）我国科学家发现：①Rh催化单分子甲酸分解制H2的过程如图1所示；②以CO2与辛胺[CH3（CH2）7NH2]为原料实现了甲酸和辛腈[CH3（CH2）6CN]（M＝125g/mol）高选择性合成，工作原理如图2所示。下列说法错误的是（）（NA表示阿伏加德罗常数的值）A．甲酸制H2时决定反应速率的步骤为：HCOOH*＝HCOO*+H* B．甲酸制H2的热化学方程式为：HCOOH（g）＝CO2（g）+H2（g）ΔH＝﹣0.16eV/mol C．In/In2O3﹣x电极上发生的反应为：CO2+H2O+2e﹣＝HCOO﹣+OH﹣ D．每转移2mol电子，理论上Ni2P电极上有62.5g辛腈生成14．（2026•邢台开学）硼酸（H3BO3）是一元弱酸，工业上可以用电解NaB(OH)4溶液的方法来制备硼酸，同时得到氢氧化钠，其工作原理如图所示。a极、b极均为惰性电极。下列说法错误的是（）A．H3BO3的电离方程式：H3BO3⇌H++H2BO3B．“3膜”为质子交换膜 C．电极电势：b极＞a极 D．电解后NaOH溶液浓度增大，硫酸浓度也增大15．（2026•日照开学）一种利用电解还原CO2同时实现海水脱盐的装置如图所示，电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环，初始电解液为NaHCO3溶液（显碱性）。下列说法正确的是（）A．电极b与蓄电池的负极相连 B．a极的电极反应式为CO2+2e﹣+2HCO3-=CO+2CO3C．②为阳离子交换膜，①③为阴离子交换膜 D．电解一段时间后，Ⅱ室海水中盐的浓度降低二．解答题（共4小题）16．（2026•营口开学）化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，是人类获取能量的重要途径。回答下列问题：Ⅰ．2H2O（g）太阳能¯TiO22H2（g）↑+O化学键H﹣H键O＝O键H﹣O键键能（kJ/mol）436496463（1）该反应为（填“放热”或“吸热”）反应，当2molH2O（g）完全分解生成氢气和氧气时需（填“放出”或“吸收”）能量kJ。Ⅱ．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用。（2）下列反应的原理理论上能设计成原电池的是。A．H2与Cl2的反应B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应C．氢氧化钠与稀盐酸反应D．灼热的炭与CO2反应（3）将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间。①下列说法正确的是。A．图甲、乙两装置均为化学能转变为电能的装置B．图甲装置中铜片质量减少、图乙装置中铁片质量减少C．图乙装置中铜片上没有明显变化D．图甲、乙两装置的烧杯中c（H+）均减小②反应开始时，两烧杯中产生气泡的速度：甲乙（填“＞”“＜”或“＝”）。③图甲装置中正极的电极反应式为；设NA为阿伏加德罗常数的值，电池工作一段时间后，图甲装置中溶液质量增重54g时，理论上电路中转移电子的数目为（用含NA的代数式表示）。（4）甲烷（CH4）氧气燃料电池的构造示意图如图丙所示，电解质溶液的溶质是KOH溶液，则该装置中通入氧气一极是（填“正”或“负”）极；工作时通甲烷一极的电极反应方程式为。17．（2026•重庆开学）Ⅰ．（1）在下列物质中：A．金刚石、B．MgF2、C．NH4Cl、D．氦气、E．干冰、F．固体碘。熔化时不需破坏化学键的是（用序号作答，下同），熔化时只需破坏共价键的是，晶体中既存在离子键又存在共价键的是。（2）意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1molN﹣N键吸收167kJ热量，生成1molN≡N键释放942kJ热量。根据以上信息和数据，则由N2（g）生成1molN4（g）的热化学方程式为。（3）已知在微生物的作用下，NH4+经过两步反应被氧化成1molNH4+全部被氧化成NO3-的ΔH＝kJ•Ⅱ．氢能作为前沿新兴产业被写入《政府工作报告》。如图所示为一种新型“全氢电池”的简易示意图（起始时两侧溶液质量相等）。请回答以下问题：（4）吸附层b为电池的（填“正极”或“负极”）。（5）吸附层a的电极反应式为。（6）Na+移动方向为室到室（填a或b）。（7）吸附层a消耗1molH2时，理论上两侧电解质溶液质量相差g。18．（2026•安新县开学）BN常用作化学反应的催化剂，一种制备BN的方法如下：反应Ⅰ．CH4（g）⇌C（s）+2H2（g）；反应Ⅱ．B2O3（s）+3C（s）+N2（g）⇌2BN（s）+3CO（g）。回答下列问题：（1）T℃下，向某恒容密闭容器中充入CH4（g），仅发生反应Ⅰ，下列说法正确的是（填标号）。A．当H2（g）的质量不再改变时，该反应达到平衡B．每生成0.1molC（s），消耗2.24LCH4（g）C．当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡D．每断裂0.4molC﹣H，同时形成0.2molH﹣H，则该反应达到平衡（2）某温度、116kPa下，往某恒压密闭反应器中加入2.0molCH4（g）、0.5molB2O3（s）和0.8molN2（g），进行反应Ⅰ和反应Ⅱ（不考虑其他反应），tmin后反应达到平衡时，CO分压是N2分压的5倍，假设剩余CH4可忽略不计。已知：平衡转化率=被转化的反应物的物质的量初始反应物的物质的量①平衡时，BN的物质的量为mol。②平衡时，H2的分压为kPa。③N2的平衡转化率为%。④0～tmin，v（CO）＝（用含t的代数式表示）kPa•min﹣1。（3）CH4可用作燃料，CH4﹣O2燃料电池的结构示意图（两电极均为惰性电极）如图所示。①M为该电池的（填“正极”或“负极”）。②外电路中电子的流动方向为（填“R→灯泡→M”或“M→灯泡→R”）。③R电极上发生的电极反应为。19．（2024秋•泉州校级月考）请回答下列问题：（1）电催化氮气还原合成氨是一种常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线，电催化合成氨装置如图：①a为极。②该装置总反应化学方程式为。（2）下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有。（3）铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。①如图，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生（填“氧化”或“还原”）反应，写出正极的电极反应式：。②若在铜制品表面镀锌，镀层破损后是否还可以起到保护作用（填“是”或“否”），这种保护方法叫做。（填“外加电流法”或“牺牲阳极法”）

苏教版26-27学年高二上化学复习题解与答——一．选择题（共15小题）1．（2026•安新县开学）Zn﹣Cu原电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是（）A．H+数目逐渐增多 B．Cu电极上发生氧化反应 C．SO42-往D．能量的转化形式主要为电能转化为化学能【答案】C【分析】该装置为锌铜稀硫酸原电池，锌为负极，在负极上失电子产生锌离子，铜为正极，正极上氢离子得电子产生氢气，据此进行解答。【解答】解：A．电解质中H+在正极上得电子产生氢气，故H+数目逐渐减少，故A错误；B．Cu电极上H+得电子，发生还原反应，故B错误；C．原电池中阴离子SO42-往负极ZnD．原电池的能量的转化形式主要为化学能转化为电能，故D错误；故选：C。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生原电池的掌握情况，试题难度中等。2．（2026春•辛集市期末）利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是（）A．装置甲和装置乙中铁片上均无气泡产生 B．装置丙中，电子从铁片经导线流向石墨棒 C．三个装置中铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙＞甲＞丙 D．装置乙中铁片为正极，电极反应式为2H++2e﹣═H2↑【答案】D【分析】A．装置乙中Fe作正极，Zn作负极，正极上H+得电子生成H2；B．装置丙没有形成闭合回路，不能构成原电池；C．装置乙中Fe作正极，Zn作负极，铁被保护；装置甲中Cu作正极，Fe作负极；装置丙没有构成原电池，Fe与硫酸反应生成氢气；D．装置乙中Fe作正极，Zn作负极，正极上H+得电子生成H2。【解答】解：A．装置甲中Cu作正极，Fe作负极，铜片上有H2生成，但装置乙中Fe作正极，Zn作负极，铁片生成H2，故A错误；B．装置丙没有形成闭合回路，不能构成原电池，导线中没有电子移动，故B错误；C．装置乙中Fe作正极，Zn作负极，铁被保护；装置甲中Cu作正极，Fe作负极，原电池反应加快反应速率；装置丙没有构成原电池，Fe与硫酸反应生成氢气，则铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙＞丙＞甲，故C错误；D．装置乙中Fe作正极，Zn作负极，正极上H+得电子生成H2，正极反应式为2H++2e﹣═H2↑，故D正确；故选：D。【点评】本题考查原电池工作原理，侧重分析判断能力和灵活运用能力考查，把握原电池构成条件、原电池工作原理及电极反应是解题关键，题目难度不大。3．（2026秋•郸城县月考）一种耦合海水制盐与制氢的Zn﹣H2O（g）反应系统工作原理如图。下列说法错误的是（）已知ZnO能溶于强碱：ZnO+2KOH+H2O＝K2[Zn(OH)4]A．Pt电极为阳极，发生氧化反应 B．电解池中Zn电极的电极反应式为[Zn(OH)4]2﹣+2e﹣＝Zn+4OH﹣ C．左侧装置消耗的Zn由电解池提供，则每生成1mol气体X，电解池中理论上转移2mol电子 D．电解池工作时，溶液中的K+向Pt电极区移动【答案】D【分析】左侧Zn﹣H2O（g）反应装置中，Zn和水蒸气加热发生反应：Zn+H2O（g）△ZnO+H2，因此气体X是H2；生成的ZnO溶于KOH得到K2[Zn（OH）4]，送入右侧电解池实现Zn【解答】解：A．电解池中Zn电极要实现[Zn（OH）4]2﹣还原为锌，因此锌电极为阴极，连接电源负极，则Pt电极连接电源正极，是阳极，阳极发生失电子的氧化反应，故A正确；B．电解池中Zn电极为阴极，[Zn(OH)4]2﹣在阴极得电子被还原为锌，电极反应式为[Zn(OH)4]2﹣+2e﹣＝Zn+4OH﹣，书写正确，故B正确；C．气体X为氢气，左侧反应生成1mol氢气消耗1molZn，电解池中生成1molZn理论上转移2mol电子，故C正确；D．电解池中阳离子向阴极移动，锌电极为阴极，故钾离子向Zn电极区移动，而非Pt电极区，故D错误；故选：D。【点评】本题主要考查原电池原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。4．（2026•昭通开学）将反应Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag设计成如图所示的原电池，下列说法正确的是（）A．电池工作时，Ag+向正极移动 B．Cu电极为正极，发生氧化反应 C．电池工作时，电子由负极经电解质溶液流向正极 D．理论上负极质量减少64g，外电路中通过0.5mol电子【答案】A【分析】根据Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag，Cu失电子作负极，Ag+得电子，因此Ag电极为正极。【解答】解：A．原电池工作时，阳离子向正极移动，Ag+为阳离子，因此向正极移动，故A正确；B．根据反应Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag可知，Cu失电子发生氧化反应，作原电池的负极，故B错误；C．原电池中电子只能在外电路的导线中移动，不能经过电解质溶液，电解质溶液依靠离子定向移动导电，故C错误；D．负极反应为Cu﹣2e﹣＝Cu2+，负极质量减少64g即溶解1molCu时，外电路通过的电子为2mol，故D错误；故选：A。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。5．（2026•方城县校级开学）如图所示，烧杯中装有稀硫酸，A、B、C、D分别为铜、锌、碳棒、碳棒，下列说法正确的是（）A．A、D棒上均产生气泡 B．B、C棒上均产生气泡 C．电子流动方向A→D D．左边烧杯中溶液的pH会降低【答案】A【分析】锌比铜活泼，为原电池的负极，则铜为正极，负极发生Zn﹣2e﹣＝Zn2+，正极发生2H++2e﹣＝H2↑，C、D都为碳棒，为电解池，C为阴极，D为阳极，以此解答．【解答】解：左边的装置是原电池，A为正极，B为负极；右边的装置为电解池，C为阴极，D为阳极；电子由B→C，A棒上有氢气产生，C棒上也有氢气产生，D棒上有氧气产生，左边烧杯中有H2生成，c（H+）减小，溶液的pH会升高，右边烧杯中水被电解，c（H+）增大，溶液的pH会降低。故选：A。【点评】本题综合考查原电池和电解池知识，侧重于电化学的工作原理的考查，为高考高频考点，注意把握电极反应的判断，把握电极方程式的书写，为解答该类题目的关键，难度不大。6．（2024秋•泉州校级月考）关于原电池下列说法正确的是（）A．活泼金属作负极，发生还原反应 B．负极一定参与反应 C．正极发生还原反应 D．负极质量一定减小【答案】C【分析】A．原电池中活泼金属作负极时，会失去电子，发生的是氧化反应；B．负极不一定参与反应，比如氢氧燃料电池中，正负电极都为惰性电极，电极本身不参与反应；C．原电池的正极上会有外来的电子流入，氧化剂在正极得到电子；D．负极质量不一定减小，比如氢氧燃料电池的负极是惰性电极，本身不参与反应，质量不变；还有像铅蓄电池放电时，负极Pb转化为PbSO4。【解答】解：A．原电池中活泼金属作负极时，会失去电子，发生的是氧化反应，而非还原反应，故A错误；B．负极不一定参与反应，比如氢氧燃料电池中，正负电极都为惰性电极，电极本身不参与反应，只是作为电子的传导载体，故B错误；C．原电池的正极上会有外来的电子流入，氧化剂在正极得到电子，发生还原反应，故C正确；D．铅蓄电池放电时，负极Pb转化为PbSO4，生成的固体附着在电极上，负极质量反而增大，负极质量不一定减小，比如氢氧燃料电池的负极是惰性电极，本身不参与反应，质量不变，故D错误；故选：C。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。7．（2026春•江西月考）锌银纽扣电池在我们日常生活中有着广泛的应用，其结构如图所示。已知：该电池的工作原理为Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是（）A．Ag2O为电池的负极 B．电子从Zn电极流出，经过KOH溶液，流向Ag2O电极 C．Ag2O电极上的电极反应：Ag2O+2e﹣+H2O＝2Ag+2OH﹣ D．当外电路通过0.2mole﹣时，Zn电极的质量减少13g【答案】C【分析】根据总反应Zn+Ag2O+H2O＝Zn（OH）2+2Ag，化合价变化：Zn从0价升高为+2价，失电子作负极；Ag2O中Ag从+1价降低为0价，得电子作正极，据此分析。【解答】解：A．Ag2O得电子，为电池正极，故A错误；B．电子只沿外电路从负极流向正极，不经过电解质溶液，电解质中靠离子导电，故B错误；C．碱性环境下，Ag2O作正极，电极反应为Ag2O+2e﹣+H2O＝2Ag+2OH﹣，故C正确；D．负极反应为Zn﹣2e﹣+2OH﹣＝Zn（OH）2，转移0.2mole﹣时，消耗0.1molZn，质量为0.1mol×65g/mol＝6.5g，且生成的Zn（OH）2附着在Zn电极上，电极质量实际增加，故D错误；故选：C。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。8．（2025秋•东城区期末）一种微生物电池的工作原理示意图如图。下列说法不正确的是（）A．电极2为正极 B．电池工作时，H+通过质子交换膜进入正极区 C．电极1的电极反应式为C6H12O6+6H2O+24e﹣═6CO2↑+24H+ D．理论上，每消耗1molC6H12O6，消耗134.4LO2（标准状况）【答案】C【分析】电极1上C6H12O6被氧化为CO2，发生氧化反应，为负极，极反应为：C6H12O6+6H2O﹣24e﹣═6CO2↑+24H+；电极2上O2被还原，发生还原反应，极反应为：O2+4H++4e﹣＝2H2O；据以上分析解答。【解答】解：A．电极1上C6H12O6被氧化为CO2，发生氧化反应，为负极；电极2上O2被还原，发生还原反应，为正极，故A正确；B．原电池工作时，阳离子（H+）向正极区移动，H+通过质子交换膜进入正极区，故B正确；C．负极（电极1）的反应：C6H12O6被氧化为CO2，结合电荷守恒与原子守恒，反应式为：C6H12O6+6H2O﹣24e﹣═6CO2↑+24H+，故C错误；D．正极（电极2）的反应：O2+4H++4e﹣＝2H2O；由电子守恒可知，1molC6H12O6失去24mole﹣，则消耗O2的物质的量为6mol；标准状况下体积：6mol×22.4L/mol＝134.4L，故D正确；故选：C。【点评】本题主要考查了原电池工作原理，掌握原电池中离子移动方向、电极反应及相关计算等相关知识即可解答本题。9．（2026•重庆开学）我国科学家开发了碳泡沫电极，提高了锌﹣空气二次电池的性能，装置如图所示。下列叙述错误的是（）已知：电解质溶液由6mol•L﹣1KOH溶液和0.2mol•L﹣1Zn（Ac）2（醋酸锌）溶液组成。A．放电时，b极发生还原反应 B．放电时，a极上的电极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═[Zn（OH）4]2﹣ C．充电时，a极与电源负极连接 D．充电时，b极上产生0.1mol气体时，理论上a极净减13.0g【答案】D【分析】该装置为锌﹣空气二次电池：放电（原电池）：Zn负极，b（碳泡沫，通入O2）正极；充电（电解池）：a阴极，b阳极。【解答】解：A．放电时b极（正极），O2得电子，发生还原反应，故A正确。B．放电时a极Zn失电子，碱性环境生成[Zn(OH)4]2﹣，电极反应：Zn+4OH﹣﹣2e﹣＝[Zn(OH)4]2﹣，故B正确；C．充电时，原电池负极a极作电解池阴极，接电源负极，故C正确；D．充电时，b极为阳极，电极反应4OH﹣﹣4e﹣＝O2↑+2H2O，O2～4e﹣，生成0.1molO2，转移电子0.4mol，a极（阴极）：[Zn(OH)4]2﹣+2e﹣＝Zn+4OH﹣，0.4mole﹣析出0.2molZn，m（Zn）＝0.2mol×65g/mol＝13.0g，a极是析出Zn，质量增加13.0g，不是净减13.0g，故D错误；故选：D。【点评】本题考查锌﹣空气二次电池（原电池+电解池），判断电极类型、书写电极反应、结合电子守恒进行电化学定量计算。10．（2026•昭通开学）铅蓄电池是一种历史悠久的商用电池，结构如图所示。下列有关铅蓄电池的说法正确的是（）A．铅蓄电池是一种二次电池，可以无限次数充电放电 B．充电时，Pb连接电源的负极 C．放电时，正极反应为PbO2+4H++2e﹣＝Pb2++2H2O D．充、放电时的电池反应为Pb+PbO2+2H2SO4⇌放电充电2PbSO4+2H【答案】B【分析】A．铅蓄电池属于二次电池，可反复充放电，但充放电次数会受到电极材料损耗、电解液变质等因素限制；B．充电时，原电池的负极（Pb）需要发生还原反应（PbSO4→Pb）；C．放电时正极生成的Pb2+会和电解质中的SO42-结合生成D．反应可逆符号的条件标注错误，左到右为放电过程，应标注在可逆符号上方，右到左为充电过程，应标注在下方。【解答】解：A．铅蓄电池属于二次电池，可反复充放电，但充放电次数会受到电极材料损耗、电解液变质等因素限制，无法无限次循环，故A错误；B．充电时，原电池的负极（Pb）需要发生还原反应（PbSO4→Pb），因此Pb应连接电源的负极，作为电解池的阴极，故B正确；C．放电时正极生成的Pb2+会和电解质中的SO42-结合生成PbSO4，正确的正极反应为PbO2+4H++SO42-+2e﹣＝PbSOD．反应可逆符号的条件标注错误，左到右为放电过程，应标注在可逆符号上方，右到左为充电过程，应标注在下方，故D错误；故选：B。【点评】本题主要考查了电化学的知识，题目难度中等，掌握原电池的工作原理是解答该题的关键。11．（2026秋•浙江月考）以CO2为原料，电化学法制备甲酸（甲酸盐）工作原理如图所示，下列说法正确的是（）A．a为电源正极 B．CuONS/CF电极发生的反应为：CH3OH﹣4e﹣+H2O＝HCOOH+4H+ C．左右两极区消耗的二氧化碳和甲醇物质的量相等 D．若有1molH+通过质子交换膜时，该装置内生成HCOOH和HCOO﹣共1mol【答案】B【分析】由图可知，左边电极上CO2转化为HCOO﹣，C元素化合价降低，发生得电子的还原反应，为电解池阴极，阴极连接电源负极，因此a为电源负极，CuONS/CF电极为阳极，电极反应式为CH3OH﹣4e﹣+H2O＝HCOOH+4H+，据此作答。【解答】A．由分析可知，a为电源负极，故A错误；B．CuONS/CF电极为阳极，电极反应式为CH3OH﹣4e﹣+H2O＝HCOOH+4H+，故B正确；C．根据电子守恒，电路中转移电子数相等，1molCO2反应得到2mole﹣，1molCH3OH反应失去4mole﹣，因此消耗CO2和CH3OH的物质的量之比为2：1，二者不相等，故C错误；D．质子带1个单位正电荷，有1molH+通过质子交换膜时，电路中转移1mol电子，此时阴极生成0.5molHCOO﹣，阳极生成0.25molHCOOH，二者共0.75mol，故D错误；故选：B。【点评】本题考查电解池，题目难度不大，能依据图象和题目信息准确判断阴阳极是解题的关键。12．（2026•山东校级开学）我国科学家提出利用工农业废弃物组成甲醛—硝酸盐电池，给铅蓄电池充电，装置如图所示。下列说法正确的是（）A．电流流向：Y极→M极→电解质溶液→N极→X极 B．工作过程中，HCHO中元素化合价均降低 C．甲醛—硝酸盐电池总反应方程式为NO3-+3OH﹣+4HCHO＝NH3+H2O+H2D．理论上消耗1molNO3-时，铅蓄电池装置中生成8molH2【答案】D【分析】该装置中，左侧甲醛—硝酸盐电池是原电池，给右侧铅蓄电池充电，右侧为电解池体系，先判断电极属性：左侧M极上，HCHO转化为HCOO﹣：HCHO中C为0价，HCOO﹣中C为+2价，C化合价升高，失电子发生氧化反应，因此M是原电池负极；N极上NO3-转化为NH3，N从+5价变为﹣3价，得电子发生还原反应，因此N是原电池正极。充电时，原电池负极接铅蓄电池的阴极，原电池正极接铅蓄电池的阳极，因此X【解答】解：A．外电路电子从负极流向正极，即M→Y、X→N，电流方向与电子流动方向相反，因此电流方向与电子流向相反，为N极→X极→电解质溶液→Y极→M极，故A错误；B．HCHO中C元素化合价为0价，转化为HCOO﹣时C为+2价，化合价升高，并非所有元素化合价均降低，故B错误；C．该总反应得失电子不守恒：1molNO3-生成NH3得8mole﹣，4molHCHO生成4molHCOO﹣失8mole﹣，额外生成H2还会得到电子，且原子也不守恒，总方程式表示为：NO3-+7OH﹣+8HCHO＝NH3↑+2H2O+4H2↑D．消耗1molNO3-时，N元素从+5价变为﹣3价，电路中转移8mol电子；铅蓄电池充电反应中每转移2mol电子生成2molH2SO4，故转移8mol电子时生成8molH2SO4，故故选：D。【点评】本题考查原电池原理的应用，理解原电池工作原理，正确判断电极，正确书写电极反应式，题目侧重考查学生观察能力、分析推理能力、综合运用知识的能力。13．（2025秋•湖南月考）我国科学家发现：①Rh催化单分子甲酸分解制H2的过程如图1所示；②以CO2与辛胺[CH3（CH2）7NH2]为原料实现了甲酸和辛腈[CH3（CH2）6CN]（M＝125g/mol）高选择性合成，工作原理如图2所示。下列说法错误的是（）（NA表示阿伏加德罗常数的值）A．甲酸制H2时决定反应速率的步骤为：HCOOH*＝HCOO*+H* B．甲酸制H2的热化学方程式为：HCOOH（g）＝CO2（g）+H2（g）ΔH＝﹣0.16eV/mol C．In/In2O3﹣x电极上发生的反应为：CO2+H2O+2e﹣＝HCOO﹣+OH﹣ D．每转移2mol电子，理论上Ni2P电极上有62.5g辛腈生成【答案】B【分析】A．决定反应速率的步骤为活化能最大的步骤；B．由图1，反应物HCOOH（g）相对能量为0eV，产物CO2（g）+H2（g）相对能量为﹣0.16eV；C．In/In2O3﹣x电极上CO2转化为HCOO﹣；D．辛胺[CH3（CH2）7NH2]转化为辛腈[CH3（CH2）6CN]时，﹣CH2NH2变为﹣CN，失去4个H（每个H失1e﹣）。【解答】解：A．由图1可知，HCOOH*转化为HCOO*+H*的过渡态1能量（0.78eV）与中间体HCOOH*（﹣0.21eV）的能量差最大，活化能为0.78﹣（﹣0.21）＝0.99eV，为各步中最大，故该步为决速步，故A正确；B．由图1，反应物HCOOH（g）相对能量为0eV，产物CO2（g）+H2（g）相对能量为﹣0.16eV，1mol反应的能量变化为﹣0.16eV×NA，热化学方程式错误，故B错误；C．In/In2O3﹣x电极上二氧化碳转化为甲酸根离子，电极反应为CO2+H2O+2e﹣＝HCOO﹣+OH﹣，故C正确；D．CH3（CH2）7NH2转化为CH3（CH2）6CN时，﹣CH2NH2变为﹣CN，失去4个H（每个H失1e﹣），生成1mol辛腈转移4mol电子，则转移2mol电子时生成0.5mol辛腈，质量为0.5mol×125g/mol＝62.5g，故D正确；故选：B。【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。14．（2026•邢台开学）硼酸（H3BO3）是一元弱酸，工业上可以用电解NaB(OH)4溶液的方法来制备硼酸，同时得到氢氧化钠，其工作原理如图所示。a极、b极均为惰性电极。下列说法错误的是（）A．H3BO3的电离方程式：H3BO3⇌H++H2BO3B．“3膜”为质子交换膜 C．电极电势：b极＞a极 D．电解后NaOH溶液浓度增大，硫酸浓度也增大【答案】A【分析】由图可知，该装置为电解池，产品室里面得到硼酸，则原料室中的[B(OH)4]-通过2膜进入产品室，电解池中阴离子向阳极移动，则b极为阳极，电极反应式为2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，溶液中氢离子浓度增大，稀硫酸中的氢离子通过3膜进入产品室得到硼酸；a极为阴极，溶液中的水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，溶液中氢氧根离子浓度增大，由电荷守恒关系可知，原料室中的Na【解答】解：A．H3BO3为路易斯酸，电离时结合水电离出的氢氧根离子，电离方程式为：H3BO3+H2O⇌H++[B（OH）4]﹣，选项所给电离方程式错误，故A错误；B．b极为阳极，电解时生成氢离子，氢离子需要通过3膜进入产品室与[B（OH）4]﹣反应生成H3BO3，因此3膜为质子交换膜，故B正确；C．电解池中阳极（b极）连接电源正极，阴极（a极）连接电源负极，阳极电极电势高于阴极，故电极电势b极＞a极，故C正确；D．a极发生反应2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，原料室中钠离子迁入a极室，氢氧化钠浓度增大；b极（阳极）发生反应2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，氢离子迁出b极室，溶剂水被消耗，硫酸浓度增大，故D正确；故选：A。【点评】本题主要考查电解原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。15．（2026•日照开学）一种利用电解还原CO2同时实现海水脱盐的装置如图所示，电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环，初始电解液为NaHCO3溶液（显碱性）。下列说法正确的是（）A．电极b与蓄电池的负极相连 B．a极的电极反应式为CO2+2e﹣+2HCO3-=CO+2CO3C．②为阳离子交换膜，①③为阴离子交换膜 D．电解一段时间后，Ⅱ室海水中盐的浓度降低【答案】B【分析】该装置为电解池，电极a上CO2得电子生成CO，电极b上水失电子生成O2，则电极a为阴极，电极b为阳极，阴极反应式为CO2+2e﹣+2HCO3-=CO+2CO32-+H2O，阳极反应式为4CO32-+2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4HCO3-，电解池工作时阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，该装置能实现海水脱盐，Ⅱ、Ⅲ室海水中的阳离子（Na【解答】解：A．由上述分析可知，电极a为阴极，电极b为阳极，阳极b应与蓄电池的正极相连，阴极a应与蓄电池的负极相连，故A错误；B．电极a为阴极，阴极上CO2得电子生成CO，电解液为NaHCO3溶液，则阴极反应式为CO2+2e﹣+2HCO3-=CO+2CO32-+C．海水脱盐的原理是海水中的阴、阳离子分别向两极移动，Ⅱ、Ⅲ室海水中的阳离子（Na+等）向阴极（左侧）移动，阴离子（Cl﹣等）向阳极（右侧）移动，所以①为阳离子交换膜，允许Ⅱ室的阳离子进入Ⅰ室，②为阳离子交换膜，允许Ⅲ室阳离子进入Ⅱ室，③为阴离子交换膜，允许Ⅲ室阴离子进入Ⅳ室，即①②为阳离子交换膜，③为阴离子交换膜，故C错误；D．电解过程中，Ⅱ室中阳离子通过膜①进入Ⅰ室，同时Ⅲ室阳离子通过膜②进入Ⅱ室，则Ⅱ室阴阳离子总量均不变，盐的浓度不变，故D错误；故选：B。【点评】本题考查电解原理及其应用，侧重基础知识灵活运用能力考查，明确电极反应及反应式书写、离子移向及离子交换膜作用是解题关键，题目难度中等。二．解答题（共4小题）16．（2026•营口开学）化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，是人类获取能量的重要途径。回答下列问题：Ⅰ．2H2O（g）太阳能¯TiO22H2（g）↑+O化学键H﹣H键O＝O键H﹣O键键能（kJ/mol）436496463（1）该反应为吸热（填“放热”或“吸热”）反应，当2molH2O（g）完全分解生成氢气和氧气时需吸收（填“放出”或“吸收”）能量484kJ。Ⅱ．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用。（2）下列反应的原理理论上能设计成原电池的是A。A．H2与Cl2的反应B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应C．氢氧化钠与稀盐酸反应D．灼热的炭与CO2反应（3）将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间。①下列说法正确的是CD。A．图甲、乙两装置均为化学能转变为电能的装置B．图甲装置中铜片质量减少、图乙装置中铁片质量减少C．图乙装置中铜片上没有明显变化D．图甲、乙两装置的烧杯中c（H+）均减小②反应开始时，两烧杯中产生气泡的速度：甲＞乙（填“＞”“＜”或“＝”）。③图甲装置中正极的电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑；设NA为阿伏加德罗常数的值，电池工作一段时间后，图甲装置中溶液质量增重54g时，理论上电路中转移电子的数目为2NA（用含NA的代数式表示）。（4）甲烷（CH4）氧气燃料电池的构造示意图如图丙所示，电解质溶液的溶质是KOH溶液，则该装置中通入氧气一极是正（填“正”或“负”）极；工作时通甲烷一极的电极反应方程式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32-+7H2【答案】（1）吸热；吸收；484；（2）A；（3）①CD；②＞；③2H++2e﹣＝H2↑；2NA；（4）正；CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32-+【分析】（1）反应物断键吸收的总能量为4×463kJ＝1852kJ，生成物成键放出的总能量为2×436kJ+496kJ＝1368kJ，断键吸收的能量大于成键放出的能量；当2molH2O（g）完全分解时，需要吸收的能量为1852kJ﹣1368kJ；（2）A．H2与Cl2的反应是自发进行的放热氧化还原反应；B．该反应为吸热反应，且为非氧化还原反应；C．酸碱中和反应为非氧化还原反应；D．灼热的炭与CO2的反应为吸热反应；（3）①A．图甲形成了闭合回路，属于原电池，能将化学能转化为电能；图乙未形成闭合回路；B．图甲中铜作正极，质量不变，铁作负极，质量减少；图乙中铁直接与稀硫酸反应；C．图乙中铜与稀硫酸不反应，因此铜片上没有明显变化；D．图甲和图乙中均发生反应Fe+2H+＝Fe2++H2↑，均消耗H+，因此两烧杯中c（H+）均减小；②原电池反应能显著加快化学反应速率；③图甲装置中，铜为正极，溶液中的氢离子在正极得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑。电池总反应为Fe+2H+＝Fe2++H2↑，每消耗1molFe（56g），生成1molH2（2g），溶液质量增重56g﹣2g＝54g，此时电路中转移2mol电子；（4）在燃料电池中，通入氧化剂（氧气）的一极发生还原反应，为正极；通入燃料（甲烷）的一极发生氧化反应，为负极。由于电解质溶液为KOH碱性溶液，甲烷失去电子后生成的二氧化碳会与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，根据电极反应方程式书写方法进行书写。【解答】解：（1）反应物断键吸收的总能量为4×463kJ＝1852kJ，生成物成键放出的总能量为2×436kJ+496kJ＝1368kJ。由于断键吸收的能量大于成键放出的能量，故该反应为吸热反应；当2molH2O（g）完全分解时，需要吸收的能量为1852kJ﹣1368kJ＝484kJ，故答案为：吸热；吸收；484；（2）A．H2与Cl2的反应是自发进行的放热氧化还原反应，故A正确；B．该反应为吸热反应，且为非氧化还原反应，故B错误；C．酸碱中和反应为非氧化还原反应，故C错误；D．灼热的炭与CO2的反应为吸热反应，故D错误；故答案为：A；（3）①A．图甲形成了闭合回路，属于原电池，能将化学能转化为电能；图乙未形成闭合回路，不能将化学能转化为电能，故A错误；B．图甲中铜作正极，质量不变，铁作负极，质量减少；图乙中铁直接与稀硫酸反应，质量减少，故B错误；C．图乙中铜与稀硫酸不反应，因此铜片上没有明显变化，故C正确；D．图甲和图乙中均发生反应Fe+2H+＝Fe2++H2↑，均消耗H+，因此两烧杯中c（H+）均减小，故D正确；故答案为：CD；②原电池反应能显著加快化学反应速率，因此产生气泡的速度：甲＞乙；故答案为：＞；③图甲装置中，铜为正极，溶液中的氢离子在正极得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，电池总反应为Fe+2H+＝Fe2++H2↑，每消耗1molFe（56g），生成1molH2（2g），溶液质量增重56g﹣2g＝54g，此时电路中转移2mol电子。因此当溶液质量增重54g时，理论上转移电子的数目为2NA，故答案为：2H++2e﹣＝H2↑；2NA；（4）在燃料电池中，通入氧化剂（氧气）的一极发生还原反应，为正极；通入燃料（甲烷）的一极发生氧化反应，为负极。由于电解质溶液为KOH碱性溶液，甲烷失去电子后生成的二氧化碳会与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，故负极的电极反应方程式为：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32-+故答案为：正；CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32-+【点评】本题主要考查原电池原理的应用等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。17．（2026•重庆开学）Ⅰ．（1）在下列物质中：A．金刚石、B．MgF2、C．NH4Cl、D．氦气、E．干冰、F．固体碘。熔化时不需破坏化学键的是DEF（用序号作答，下同），熔化时只需破坏共价键的是A，晶体中既存在离子键又存在共价键的是C。（2）意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1molN﹣N键吸收167kJ热量，生成1molN≡N键释放942kJ热量。根据以上信息和数据，则由N2（g）生成1molN4（g）的热化学方程式为2N2（g）＝N4（g）ΔH＝+882kJ•mol﹣1。（3）已知在微生物的作用下，NH4+经过两步反应被氧化成1molNH4+全部被氧化成NO3-的ΔH＝﹣346kJ•Ⅱ．氢能作为前沿新兴产业被写入《政府工作报告》。如图所示为一种新型“全氢电池”的简易示意图（起始时两侧溶液质量相等）。请回答以下问题：（4）吸附层b为电池的正极（填“正极”或“负极”）。（5）吸附层a的电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O。（6）Na+移动方向为a室到b室（填a或b）。（7）吸附层a消耗1molH2时，理论上两侧电解质溶液质量相差88g。【答案】（1）DEF；A；C；（2）2N2（g）＝N4（g）ΔH＝+882kJ•mol﹣1；（3）﹣346；（4）正极；（5）H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；（6）a；b；（7）88。【分析】（1）氦气（D）为单原子分子，干冰（E）和固体碘（F）为分子晶体，它们熔化时只需克服分子间作用力（范德华力），不需要破坏化学键；金刚石（A）为共价晶体，熔化时只需破坏共价键；NH4Cl（C）为离子晶体，由NH4+和Cl﹣构成，晶体中既存在离子键，又在NH4+（2）根据N4的分子结构图可知，1个N4分子为正四面体结构，含有6个N﹣N键。由N2（g）生成1molN4（g）的反应方程式为：2N2（g）＝N4（g）。反应的焓变ΔH＝反应物的总键能﹣生成物的总键能；（3）根据能量变化示意图，可写出两步反应的热化学方程式：①NH4+（aq）+32O2（g）=NO2-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）ΔH1＝﹣273kJ/mol，②NO2-（aq）+12O2（g）=NO3-（aq）Δ（4）在该“全氢电池”中，左侧吸附层a通入H2，发生失电子的氧化反应，故a为负极；右侧吸附层b生成H2，发生得电子的还原反应；（5）吸附层a为负极，通入的H2发生氧化反应。由于a室中的电解质溶液含有NaOH，环境呈碱性，根据电极反应式书写方法进行书写；（6）在原电池内部，阳离子向正极移动；（7）当吸附层a消耗1molH2（质量为2g）时，电路中转移2mole﹣。对于a室（负极）：通入1molH2质量增加2g，同时为了保持电荷守恒，有2molNa+（质量为2×23g＝46g）移出a室，故a室溶液质量净减少46g﹣2g＝44g。对于b室（正极）：生成1molH2逸出导致质量减少2g，同时有2molNa+移入b室导致质量增加46g，故b室溶液质量净增加46g﹣2g＝44g。【解答】解：（1）氦气（D）为单原子分子，干冰（E）和固体碘（F）为分子晶体，它们熔化时只需克服分子间作用力（范德华力），不需要破坏化学键；金刚石（A）为共价晶体，熔化时只需破坏共价键；NH4Cl（C）为离子晶体，由NH4+和Cl﹣构成，晶体中既存在离子键，又在NH4+故答案为：DEF；A；C；（2）根据N4的分子结构图可知，1个N4分子为正四面体结构，含有6个N﹣N键。由N2（g）生成1molN4（g）的反应方程式为：2N2（g）＝N4（g）。反应的焓变ΔH＝反应物的总键能﹣生成物的总键能＝2×942kJ•mol﹣1﹣6×167kJ•mol﹣1＝+882kJ•mol﹣1，故热化学方程式为：2N2（g）＝N4（g）ΔH＝+882kJ•mol﹣1；故答案为：2N2（g）＝N4（g）ΔH＝+882kJ•mol﹣1；（3）根据能量变化示意图，可写出两步反应的热化学方程式：①NH4+（aq）+32O2（g）=NO2-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）ΔH1＝﹣273kJ/mol，②NO2-（aq）+12O2（g）=NO3-（aq）ΔH2＝﹣73kJ/mol，根据盖斯定律，将①式和②式相加，即可得到1molNH4+全部被氧化成NO3-的热化学方程式：NH4+（aq）+2O2（g）=NO3-（aq）+2H+（aq）+H2O故答案为：﹣346；（4）在该“全氢电池”中，左侧吸附层a通入H2，发生失电子的氧化反应，故a为负极；右侧吸附层b生成H2，发生得电子的还原反应，故b为正极，故答案为：正极；（5）吸附层a为负极，通入的H2发生氧化反应。由于a室中的电解质溶液含有NaOH，环境呈碱性，故电极反应式为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；（6）在原电池内部，阳离子向正极移动。因为a是负极，b是正极，所以Na+的移动方向为从a室穿过钠离子交换膜进入b室；故答案为：a；b；（7）当吸附层a消耗1molH2（质量为2g）时，电路中转移2mole﹣。对于a室（负极）：通入1molH2质量增加2g，同时为了保持电荷守恒，有2molNa+（质量为2×23g＝46g）移出a室，故a室溶液质量净减少46g﹣2g＝44g。对于b室（正极）：生成1molH2逸出导致质量减少2g，同时有2molNa+移入b室导致质量增加46g，故b室溶液质量净增加46g﹣2g＝44g。起始时两侧溶液质量相等，故理论上反应后两侧电解质溶液的质量相差44g﹣（﹣44g）＝88g，故答案为：88。【点评】本题主要考查了热化学方程式的书写和原电池的知识，题目难度中等，掌握盖斯定律和原电池的工作原理是解答该题的关键。18．（2026•安新县开学）BN常用作化学反应的催化剂，一种制备BN的方法如下：反应Ⅰ．CH4（g）⇌C（s）+2H2（g）；反应Ⅱ．B2O3（s）+3C（s）+N2（g）⇌2BN（s）+3CO（g）。回答下列问题：（1）T℃下，向某恒容密闭容器中充入CH4（g），仅发生反应Ⅰ，下列说法正确的是AC（填标号）。A．当H2（g）的质量不再改变时，该反应达到平衡B．每生成0.1molC（s），消耗2.24LCH4（g）C．当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡D．每断裂0.4molC﹣H，同时形成0.2molH﹣H，则该反应达到平衡（2）某温度、116kPa下，往某恒压密闭反应器中加入2.0molCH4（g）、0.5molB2O3（s）和0.8molN2（g），进行反应Ⅰ和反应Ⅱ（不考虑其他反应），tmin后反应达到平衡时，CO分压是N2分压的5倍，假设剩余CH4可忽略不计。已知：平衡转化率=被转化的反应物的物质的量初始反应物的物质的量①平衡时，BN的物质的量为1mol。②平衡时，H2的分压为80kPa。③N2的平衡转化率为62.5%。④0～tmin，v（CO）＝30t（用含t的代数式表示）kPa•min﹣1（3）CH4可用作燃料，CH4﹣O2燃料电池的结构示意图（两电极均为惰性电极）如图所示。①M为该电池的正极（填“正极”或“负极”）。②外电路中电子的流动方向为R→灯泡→M（填“R→灯泡→M”或“M→灯泡→R”）。③R电极上发生的电极反应为CH4+2H2O﹣8e﹣＝CO2+8H+。【答案】（1）AC；（2）①1；②80；③62.5；④30t（3）①正极；②R→灯泡→M；③CH4+2H2O﹣8e﹣＝CO2+8H+。【分析】原电池内部阳离子向正极移动，电子由负极经外电路流向正极，燃料电池，通入氧气的一端为正极。【解答】解：（1）A．反应Ⅰ中H2为生成物，反应过程中其质量不断增加，当H2的质量不再改变时，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，A正确；B．未指明气体所处的状态是否为标准状况，无法通过物质的量计算CH4的体积，B错误；C．该反应有固体生成，气体的总质量在反应过程中不断减小，而容器体积恒定，因此混合气体的密度不断减小，当密度不再改变时，说明达到平衡状态，C正确；D．断裂0.4molC﹣H键（消耗0.1molCH4）和形成0.2molH﹣H键（生成0.2molH2）均表示正反应方向的速率，不能说明正逆反应速率相等，D错误。故答案为：AC；