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2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学电源
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学电源,共23页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学电源
一、单选题
1.(2023春·江苏盐城·高三校联考阶段练习)以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。下列说法错误的是
A.该电池工作时能量由化学能转化为电能
B.A极为电池正极,发生氧化反应
C.负极的电极反应式为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D.该电池的总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O
2.(2023春·安徽亳州·高三亳州二中校考期中)氢氧燃料电池的能量转化率较高,且产物是H2O,无污染,是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是
A.通入氢气的电极发生还原反应
B.外电路中每有0.4mol电子发生转移,该实验中就会有6.72L的气体被消耗
C.碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
D.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
3.(2023·河北·校联考三模)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.24L乙烷和乙烯的混合气体中所含的分子数为0.1NA
B.2.2g由D218O和T2O组成的混合物中含有的质子数为NA
C.常温下,1LpH=1的HCl溶液中水电离出的H+数目为0.1NA
D.铅酸蓄电池中,当正极质量增加9.6g时,电路中通过的电子数为0.2NA
4.(2023春·四川成都·高三成都外国语学校校考期中)我们在课堂上学习和接触过许多有趣的电池,关于下列电池的说法不正确的是
A.图1中苹果酸的结构简式为,铜片上可能发生的反应为:
B.图2铜片上发生的反应为
C.图3电池锌筒做负极被不断消耗,用久有漏液风险
D.图4燃料电池放电时溶液中向b电极移动
5.(2023春·山东青岛·高三山东省青岛第一中学校考期中)一种新型中温全瓷铁-空气电池,其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法错误的是
A.a电极上发生还原反应
B.负极的电极反应式为
C.铁表面发生的反应为
D.若标准状况下33.6L空气参与反应,电路中理论上有6mol电子转移
6.(2023春·山东青岛·高三山东省青岛第一中学校考期中)氢氧熔融碳酸盐(主要成分为碳酸钠和碳酸钾)燃料电池是一种高温电池(800~900℃),工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A.该电池在室温下也可以正常工作
B.负极反应式为
C.该电池可消耗工厂中排出的,减少温室气体的排放
D.电池工作时,外电路中通过0.2mol电子时,消耗0.8mol
7.(2023春·河北张家口·高三统考期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用,如图所示是几种常见的化学电源示意图,下列说法正确的是
A.干电池工作时,可能转化为
B.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
C.铅蓄电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度减小,负极质量减轻
D.氢氧燃料电池的正极反应一定是
8.(2023春·广东广州·高三广州市第十六中学校考期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A.甲: Zn2+向Cu电极方向移动
B.乙:负极的电极反应式为Zn- 2e-+ 2OH- = Zn(OH)2
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应
D.丁:电池放电时,电子由铅经硫酸溶液流向二氧化铅
9.(2023春·浙江·高三校联考阶段练习)镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计的新型二次离子电池。其工作原理如图所示,已知放电时,b极转化关系为:下列说法不正确的是
A.充电或放电时,a极电势均高于b极
B.放电过程中电子经导线由a极向b极移动
C.充电时阳极的电极反应式为
D.该电池工作时,若通过电路转移电子的物质的量为0.2mol,则负极质量变化2.4g
10.(2023·全国·高三专题练习)以硝酸盐为离子导体的电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.镍电极上发生还原反应
B.是该过程中的中间产物
C.固体电解质能起到隔绝空气的作用
D.M的电极反应为
11.(2023春·广东江门·高三江门市第一中学校考阶段练习)如图为甲烷燃料电池示燱图。其电池反应方程式为:,下列说法正确的是
A.a作正极
B.b电极上,发生氧化反应
C.电池工作时,电子由a电极经过电解质溶液移向b电极
D.正极的电极反应为:
12.(2023春·甘肃天水·高三天水市第一中学校考期中)以下生活中常见的三种化学电源
下列说法正确的是
A.三种电池都属于一次电池
B.铅蓄电池放电时,Pb为电源负极,发生氧化反应,电极质量不断减少
C.锌锰干电池放电时,电流从石墨棒经外电路流向锌筒
D.银锌纽扣电池正极的电极反应为
13.(2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中)锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能,放电时发生反应:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法正确的是
A.放电时,电子透过固体电解质向Cu极移动
B.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
C.放电时,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
D.将锂电极区有机电解质换成水溶液,可提高电池的工作效率
14.(2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳江油中学校考期中)某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上,该电池用30% H2SO4溶液作电解质溶液。有关这种燃料电池的下列说法正确的是
A.该电池能够将化学能全部转化为电能且产物是水,属于环境友好电池
B.a电极为负极,发生还原反应
C.正极上反应的电极反应式为:O2+2H2O+4e− = 4OH−
D.该电池工作时,电子从a极经外电路向b电极移动
二、非选择题
15.(2023春·四川雅安·高三雅安中学校考阶段练习)Ⅰ.根据化学能转化为电能的相关知识,回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A. B.
C. D.
Ⅱ.铅蓄电池是常用的化学电源。
(2)铅蓄电池属于___________(填“一次”或“二次”)电池。已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。写出该电池放电时,正极上的电极反应式:___________。
(3)甲烷(CH4)燃料电池以30%KOH溶液为电解质溶液,该燃料电池放电时负极上的电极反应式为___________;正极附近溶液的碱性___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(4)银锌电池总反应为:Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag。则该电池的正极电极反应式:___________。
(5)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。
①氧气从___________(填“a”或“b”)口通入;电池工作时,OH-向___________(填“X”或“Y”)极移动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导O2-,则电池工作时负极电极反应式为___________。
16.(2023·全国·高三专题练习)完成下列小题
(1)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示:
正极为___________(填“A电极”或“B电极”),H+移动方向为由___________到___________(填“A”或“B”),写出A电极的电极反应式:___________。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的___________极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,阴极的电极反应为___________。
③用离子方程式表示吸收NO的原理___________。
(3)结合下图所示的电解装置可去除废水中的氨氮(次氯酸氧化能力强)。
①a极为___________。
②d极反应式为___________。
(4)VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB2-空气电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示,该电池工作时的反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,VB2极发生的电极反应为___________。
17.(2023春·广东深圳·高三校联考期中)减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物,在生产生活中有重要意义。
Ⅰ.雾霾严重影响人们生活,雾霾的形成与汽车排放的NOx等有毒气体有关。
(1)通过活性炭对汽车尾气进行处理,相关原理为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.2v正(NO)=v逆(CO2)
B.混合气体中N2的体积分数保持不变
C.单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C=O
D.恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变
E.恒温、恒压条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
(2)在催化转化器中,汽车尾气中CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),若在容积为10L的密闭容器中进行该反应,起始时充入0.4molCO、0.2molNO,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间变化如图所示。
①实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=_______mol·L-1·min-1。
②实验a中NO的平衡转化率为_______。
Ⅱ.为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,工作原理如图所示。
(3)回答下列问题:
①该燃料电池中正极通入的物质是_______,负极发生的反应式为_______。
②电池工作时,OH-移向_______电极(填“a”或“b”)。
18.(2023春·河南新乡·高三延津县第一高级中学校考期中)电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发明是化学对人类的一项重要贡献。
(1)原电池的设计原理与某一类化学反应有关。你认为下列化学反应,可以设计成原电池的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池,下列有关电池的叙述正确的是___________(填字母)。
A.锌锰干电池工作一段时间后正极碳棒会变细
B.氢氧燃料电池可将化学能直接转变为电能
C.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
D.铅蓄电池负极是,正极是
E.原电池的负极金属的活动性一定比正极金属的活动性强
F.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动
(3)根据氧化还原反应:设计原电池,若用铜、银做两个电极,开始两电极质量相等,当电路中转移电子时两电极的质量差为___________g。
(4)航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能,轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式都可表示为:。
①酸式氢氧燃料电池的电解质是硫酸,其正极的电极反应式为___________。
②酸式氢氧燃料电池,工作一段时间后,电解质溶液的将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压,电池总反应式为:,负极为___________,放电时,溶液中向___________(填“正”或“负”)极移动。
参考答案:
1.B
【分析】甲烷燃料电池中甲烷发生氧化反应,故B极为负极,A为正极,据此分析。
【详解】A.电池工作时化学能转化为电能,故A正确;
B.A电极通入氧气,化合价降低,发生还原反应,故B错误;
C.B电极通入甲烷,甲烷失去电子和阳离子结合生成二氧化碳和水,其反应式为CH4+4O2−-8e-=CO2+2H2O,故C正确;
D.甲烷燃料电池是化学能转化为电能,不是化学能变为热能,该电池的总反应:CH4+2O2 =CO2+2H2O,故D正确。
故答案为B。
2.D
【分析】氢氧燃料电池工作时,是把化学能转变为电能,通入氢气的电极为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,通入氧气的电极为原电池的正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,电子是从负极流向正极,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此判断。
【详解】A.氢氧燃料电池中,氢气易失电子发生氧化反应,故A错误;
B.气体所处的状态不确定,无法计算气体的体积,故B错误;
C.阳离子向正极移动即通入氧气的电极移动,故C错误;
D.氧气易得电子发生还原反应,通入氧气的电极是正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故D正确;
故选:D。
3.B
【详解】A.未说明是否处于标准状况,故不能用标准状况下的气体摩尔体积计算该混合气体中所含的分子数,A错误;
B.和的摩尔质量均为,由和组成的混合物的物质的量为,1个分子中含有10个质子,1个分子中也含有10个质子,故由和组成的混合物中含有的质子数为,B正确;
C.抑制水的电离,常温下,的溶液中,水电离出的浓度=水电离出的浓度溶液中浓度,故水电离出的的物质的量为,其数目为,C错误;
D.铅酸蓄电池中,正极的电极反应式为,当电路中通过的电子数为时,正极质量增加,D错误;
故选B。
4.B
【详解】A.由图示可知,Fe较活泼,是负极,Fe转化成Fe2+,Cu是正极,HOOCCH(OH)CH2COOH转化成OOCCH(OH)CH2COO2-和H2,铜片上可能发生的反应为,A正确;
B.由图示可知,Fe较活泼,是负极,Fe转化成Fe2+,Cu为正极,反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,B错误;
C.由图示可知,图3电池锌筒做负极,放电过程中锌被不断消耗,用久有漏液风险,C正确;
D.电池a中氨气在碱性条件下失电子被氧化转化为氮气和水,为负极,电极b中氧气在得电子生成氢氧根离子,为正极,燃料电池中,阳离子向正极移动,所以上述燃料电池放电时溶液中向b电极移动,D正确;
故选B。
5.D
【分析】由新型中温全瓷铁--空气电池的装置图可知,a极上空气中的氧气发生得电子的还原反应,则a极为正极,b极为负极,正极反应式为O2+4e-═2O2-,铁与水蒸气在铁表面发生反应生成氢气,反应为xH2O(g)+Fe═FeOx+xH2,氢气在负极发生失电子的氧化反应,生成FeOx和H2,负极反应式为H2-2e-+O2-=H2O,原电池工作时,阴离子O2-由正极a移向负极b,据此分析解答。
【详解】A.a极上空气中的氧气发生得电子的还原反应,则a极为正极,正极反应式为O2+4e-═2O2-,A正确;
B.b极为负极,负极反应式为H2-2e-+O2-=H2O,B正确;
C.铁与水蒸气在铁表面发生反应生成氢气,反应为xH2O(g)+Fe═FeOx+xH2,C正确;
D.有33.6L(标准状况)空气参与反应时,氧气的物质的量为=0.3mol,正极反应为O2+4e-═2O2-,则电路中转移1.2mol电子,D错误;
故答案为:D。
6.B
【分析】该原电池工作时,H2发生失电子的氧化反应,O2发生得电子的还原反应,则左侧电极为负极,右侧电极为正极,负极反应为,正极反应为O2+2CO2+4e-=2,总反应为2H2+O2=2H2O,据此分析解答。
【详解】A.氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池,常温下不能正常工作,A错误;
B.由分析可知,原电池工作时,H2发生失电子的氧化反应,为负极,负极反应为,B正确;
C.原电池工作时总反应为2H2+O2=2H2O,不能利用工厂中排出的CO2,不能减少温室气体的排放,C错误;
D.正极反应为O2+2CO2+4e-=2,外电路中通过0.2mol电子时消耗=0.05molO2,D错误;
故答案为:B。
7.B
【详解】A.干电池工作时,中元素化合价降低,不可能生成,A项错误;
B.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池,B项正确;
C.根据电池总反应式:,可看出反应消耗硫酸,工作一段时间后硫酸溶液的浓度减小,硫酸铅不溶于水,负极质量增加,C项错误;
D.未给出电解质的具体环境,在酸性条件下,氢氧燃料电池的正极反应为,在碱性条件下,氢氧燃料电池的正极反应为,D项错误;
故答案为:B。
8.D
【详解】A.甲为铜锌原电池,锌为负极,铜为正极,阳离子Zn2+向Cu电极方向移动,选项A正确;
B.乙为纽扣电池,负极为锌失电子发生氧化反应,反应式为Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2,选项B正确;
C.丙为锌锰干电池,锌筒作负极,发生氧化反应被消耗,选项C正确;
D.丁为铅蓄电池,放电时为原电池,电子由负极铅沿导线流向正极二氧化铅,电子不会进入溶液,选项D不正确;
答案选D。
9.A
【详解】A.由题可知,放电时b为正极,充电时b为阳极,充电或放电时,b极电势均高于a极,A项错误;
B.放电时,b为正极,则电子经导线由a极向b极移动,B项正确;
C.已知放电时,b极转化关系为VS2→LixVS2,则充电时b为阳极,转化关系为LixVS2→VS2,电极反应式为 LixVS2−xe−=VS2+Li+,C项正确;
D.放电时,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,则转移电子为0.2mol时,负极质量变化2.4g,D项正确。
答案选A。
10.D
【分析】活泼性强的金属在原电池中做负极,钠的金属性强于镍,则钠做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成钠离子,镍电极为原电池的正极,氧气在正极上发生还原反应最终生成过氧化钠。
【详解】A.由分析可知,镍电极为原电池的正极,氧气在正极上发生还原反应最终生成过氧化钠,故A正确;
B.由分析可知,镍电极为原电池的正极,氧气在正极上发生还原反应最终生成过氧化钠,则氧化钠为该过程中的中间产物,故B正确;
C.液态钠和空气中的氧气和水蒸气会发生反应,所以电池工作时需要隔绝空气,固体电解质能起到隔绝空气的作用,故C正确;
D.由分析可知,M电极发生的反应为氧气在正极上发生还原反应最终生成过氧化钠,电极反应式为2Na++O2+2e—=Na2O2,故D错误;
故选D。
11.D
【分析】甲烷燃料电池中CH4在负极反应,故a电极为负极,b电极为正极,负极的CH4失电子发生氧化反应生成碳酸根,正极氧气得电子,电极反应为:
【详解】A.根据分析,a作负极,A错误;
B.b电极为正极,O2得电子发生还原反应,B错误;
C.电池工作时,电子由a电极流出沿导线流向b电极,C错误;
D.正极上氧气发生还原反应,电极反应为:,电极反应式正确,D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.铅蓄电池为可充电电池,故A错误;
B.铅蓄电池放电时,Pb为电池负极,发生反应Pb+SO-2e-=PbSO4,电极质量增加,故B错误;
C.锌锰干电池放电时,锌为负极,石墨为正极,电流从石墨棒经外电路流向锌筒,故C正确;
D.银锌纽扣电池的电解质溶液为碱性,电极反应式为,故D错误;
故选C。
13.B
【分析】根据反应,在锂-铜空气燃料电池中,放电时锂作负极,氧化亚铜作正极,正极反应式为: .
【详解】A.放电时,电子从Li电极沿着导线向Cu极移动,电子不会进入固体电解质,A错误;
B.通空气时,铜被腐蚀,表面产生,化学方程式为:, B正确;
C.据分析,正极反应式为:,C错误;
D.锂与水会反应,有机电解质不可换成水溶液,D错误;
故选B。
14.D
【详解】A.氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2O,该反应产物是水,反应过程对环境无污染,属于环境友好电池,但不能将化学能全部转化为电能,部分化学能转化为热能,故A错误;
B.氢氧燃料电池中通入燃料(H2)的一极为负极,发生氧化反应,故B错误;
C.氧气在正极得电子发生还原反应(电解质溶液为),则正极电极反应式为O2+2H2O+4e− = 4OH−,故C正确;
D.氢氧燃料电池工作时b为正极,a为负极,电子从a极经外电路向b电极移动,故D正确;
故选D。
15.(1)D
(2) 二次 PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O
(3) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 增强
(4)
(5) b X
【详解】(1)原电池发生的反应是氧化还原反应。
A.该反应是中和反应,反应过程中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,不能构成原电池,A不符合题意;
B.该反应属于氧化还原反应,但离子方程式书写中,电子不守恒,电荷不守恒,B不符合题意;
C.该反应基本类型是化合反应,但反应反应过程中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,不能构成原电池,C不符合题意;
D.该反应属于氧化还原反应,反应过程中电子守恒,元素守恒,方程式书写正确,因此能构成原电池,D符合题意;
故合理选项是D。
(2)铅蓄电池能够反复放电和充电使用,因此属于二次电池;
在铅蓄电池放电时,负极材料是Pb,Pb失去电子发生氧化反应,负极的电极反应式为:Pb-2e-+=PbSO4;正极材料是PbO2,PbO2得到电子被还原产生Pb2+结合溶液中的生成PbSO4;O2-结合H+生成H2O,则正极的电极反应式为:PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O;
(3)在甲烷燃料电池中,通入燃料甲烷的电极为负极,CH4失去电子被氧化产生的CO2与溶液中的OH-结合形成,同时产生H2O,则负极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O;
在正极上O2得到电子,与溶液中的H2O结合形成OH-,故正极附近c(OH-)增大,故正极附近溶液的碱性增强;
(4)银锌电池中,Zn为负极,失去电子发生氧化反应,Ag2O为正极,得到电子发生还原反应,正极的电极反应式为:;
(5)①根据图示可知:在X电极上有电子流出,则X电极为负极,a口通入的气体为H2;在Y电极上有电子流入,则Y电极为正极,b口通入的气体为O2。因此氧气从b口通入;电池工作时,OH-向正电荷较多的负极区移动,因此OH-向X电极移动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导O2-,则电池工作时负极上H2失去电子产生的H+结合O2-生成H2O,则负极的电极反应式为。
16.(1) B电极 A B
(2) 负
(3) 负
(4)
【详解】(1)氧气得到电子发生还原反应为正极,故B电极为正极、A电极为负极,负极上二甲醚失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,;原电池中阳离子向正极迁移,故H+移动方向为由A到B;
(2)①由图可知,左侧亚硫酸氢根离子得到电子发生还原生成,为阴极区,则与其相连的a是直流电源的负极、b为正极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间为酸性,阴极区亚硫酸氢根离子得到电子发生还原生成,电极反应为。
③NO和发生氧化还原反应生成氮气和亚硫酸氢根离子,氮元素化合价由+2变为0、硫元素化合价由+3变为+4,结合电子守恒可知,反应为;
(3)图所示的电解装置可去除废水中的氨氮(次氯酸氧化能力强),根据题意可知,d极氯离子失去电子反应氧化反应生成次氯酸:,次氯酸将氨氮氧化而除去,d极为阳极,c为阴极,与阴极相连的a为负极;
①由分析可知,a极为负极。
②由分析可知,d极反应式为;
(4)由图可知,空气通入的a极为正极,氧气得到电子发生还原反应,则VB2极为负极,VB2失去电子在碱性条件下发生氧化反应生成B2O3、V2O5,反应为。
17.(1)BDE
(2) 2.5×10-4 60%
(3) 空气 N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O a
【详解】(1)A.由反应方程式知当时反应达到平衡,故A不符合题意;
B.混合气体中的体积分数保持不变时,说明消耗的氮气和生成的氮气相等,反应达到平衡状态,故B符合题意;
C.由方程式知单位时间内断裂1个同时生成2个C=O,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故C不符合题意;
D.由方程式知,反应有固体参加,恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变时,混合气体的质量不再变化,说明反应达到平衡,故D符合题意;
E.由方程式知,反应前后气体的总物质的量不变,当混合气体的平均摩尔质量保持不变时,说明气体的总质量不再变化,反应达到了平衡,故E符合题意;
故答案为:BDE
(2)起始时充入0.4molCO、0.2molNO,发生,设转化的CO为nmol,则,由压强之比等于物质的量之比得,解得n=0.1mol,所以实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=;
②设转化的NO为xmol,则,由压强之比等于物质的量之比得,解得x=0.12mol,实验a中NO的平衡转化率为;
(3)①肼—空气燃料电池中肼中氮元素为-2价升高到氮气中的0价,发生氧化反应,所以通入肼的一极为负极,电极反应式为,通入空气的一极为正极;
②根据①分析a极为负极,b极为正极,对于原电池来说,阴离子移向负极,所以电池工作时,移向a电极;
18.(1)BCD
(2)BF
(3)1.4
(4) 变大
(5) Zn 正
【详解】(1)A.不是氧化还原反应,不能设计成原电池,A错误;
B.为自发进行的放热的氧化还原反应,能设计成原电池,B正确;
C.为自发进行的放热的氧化还原反应,能设计成原电池,C正确;
D.为自发进行的放热的氧化还原反应,能设计成原电池,D正确;
故选BCD;
(2)A.锌锰电池中碳棒作正极,碳棒不发生反应,不会变细,A错误;
B.氢氧燃料电池为原电池装置,可将化学能直接转变为电能,B正确;
C.太阳能电池的主要材料是高纯度的硅单质,C错误;
D.铅蓄电池负极是,正极是,D错误;
E.原电池的负极金属的活泼性不一定比正极强,还要看电解质溶液的性质,E错误;
F.阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,F正确.
故选BF;
(3)设计原电池,若用铜、银做两个电极,开始两电极质量相等,当电路中转移电子时,则负极有铜溶解,正极有银生成,因此两电极的质量差为;故答案为:1.4;
(4)①酸式氢氧燃料电池的电解质是酸,其正极的电极反应式为;故答案为:;
②工作一段时间后,装置中的水增加,酸的浓度减小,值增大,故答案为:变大;
(5)从电池的总反应式可以看出,放电过程中中铁元素化合价降低,在正极发生反应,锌在负极失电子,向正极移动,答案为:Zn,正。
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