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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化一课一练
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化一课一练，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（ ）
A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型有机高分子材料
B．为改善食品的色、香、味并防止变质，可加入大量食品添加剂
C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用
D．大量使用化肥和农药，以提高农作物产量
2．碳循环经济是科学家研究的重要课题，下面是某科学家团队提出的碳循环模式，有关说法不正确的是
A．该循环有利于缓解温室效应，减少对常规能源的依赖
B．该循环所涉及的化学反应不可能都是放热
C．有机物和无机物之间在一定条件下可以相互转化
D．CO2和H2合成甲醇，符合绿色化学中的最理想的“原子经济”
3．在环境和能源备受关注的今天，开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略，微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)如图所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是
A．放电时，电极b上发生还原反应，B室菌为好氧菌
B．电池中的pH随着反应的进行逐渐增大
C．微生物燃料电池(MFC)中a的电势低于b的电势
D．放电时，电路中通过2ml电子，消耗氧气22.4L(标准状况)
4．科技工作者研究开发出一种燃料电池，容量大，寿命长，有望成为目前广泛使用的锂电池的理想替代品。其电池的工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．石墨1是电池的正极
B．电池工作时，电流由电极石墨1经负载、电极石墨2、电解质溶液回到电极石墨1
C．电极石墨2的电极反应为
D．电极石墨2增重3.2g时，电极石墨1上生成2.24L气体(标准状况)
5．2022年11月，我国“天舟五号”货运飞船搭载的燃料电池成功完成在轨试验。下列关于氢氧燃料电池的说法不正确的是
A．电池工作时将电能转化为化学能B．H2在电池的负极放电
C．O2反应中得到电子D．氢气、氧气可通过电解水产生
6．微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如图。下列说法正确的是
A．该电池中外电路电子的流动方向为从B到A
B．A极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑
C．电池工作一段时间后，正、负极消耗或产生气体的物质的量相同
D．工作结束后，B极室溶液的pH与工作前相同
7．科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法正确的是
A．该装置将电能转化为化学能
B．电极b上发生的反应式：O2+4e-+4H+=2H2O
C．电极a上发生的反应式：2H2S+4e-=S2-+4H+
D．电路中每通过4ml电子，理论上在电极a消耗44.8LH2S
8．某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法不正确的是
A．工作时电极b作正极，O2-由电极b流向电极a
B．负极的电极反应式为：
C．当传感器中通过2×10-3ml电子时，通过的尾气中含有2.24mLCO
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
9．科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌-溴二次电池，其总反应为：Zn+2OH-+BrZnO+H2O+3Br-，中间的双极性膜(BPM)能隔开酸碱双液且能允许K+通过，如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，锌电极的电势低于石墨电极B．放电时，K+向锌电极迁移
C．充电时，阴极室的pH减小D．充电时，石墨电极发生反应：Br-2e-=3Br -
10．铁镍蓄电池的工作原理为。下列有关该电池的说法不正确的是
A．电池放电时，正极为，负极为Fe
B．电池放电时，负极的电极反应为
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极被氧化为
11．混合动力汽车（HEV）中使用了镍氢电池，其工作原理如图所示其中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，KOH溶液作电解液。关于镍氢电池，下列说法不正确的是
A．充电时，阴极附近pH降低
B．电动机工作时溶液中OH－向甲移动
C．放电时正极反应式为： NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－
D．充电时总反应式为：M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH
12．铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，则下列说法不正确的是
A．电池工作时，负极反应：Pb-2e- =Pb2+
B．铅蓄电池是二次电池，放电时是化学能转化为电能
C．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板
D．电池工作时，溶液中H+移向PbO2板
13．结合学习生活经历，判断下列叙述不正确的是
A．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
B．将单液原电池设计成双液原电池是为了减少化学能转化为热能而造成损失
C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度
D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
14．据报道，美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2Zn+O2═2ZnO，其原料为锌、空气和碱性电解质溶液，则下列叙述正确的是（ ）
A．锌为正极，空气在负极反应
B．负极还原反应，正极氧化反应
C．负极的电极反应为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O
D．电池工作时溶液的pH 升高
二、多选题
15．甲烷可制成燃料电池，其装置如图所示。下列说法中正确的是
A．极是正极
B．极得到电子生成
C．电解质溶液可能为碱性溶液
D．若正极消耗的气体为(标准状况下)，理论上电路中通过的电子的物质的量为0.4ml
三、填空题
16．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：
Zn＋2OH- - 2e-=ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-
总反应式为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag
（1）Ag2O是______极，Zn发生______反应。
（2）电子由________极流向________极（填“Zn”或“Ag2O”），当电路通过0.1ml电子时，负极消耗物质的质量是___________g。
17．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag，其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
（1）正极材料为___________。
（2）写出另一电极的电极反应式__________。
（3）在电池使用的过程中，电解质溶液中KOH的物质的量怎样变化？________（增大、减小、不变）。
（4）当电池工作时通过电路对外提供了1ml电子，计算消耗的负极的质量_______。
（5）利用下列反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。
①电解质溶液为_____________。
②负极反应式：____________________。
③溶液中Fe3+向__________极移动。
18．微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应是Zn＋Ag2O＝ZnO＋2Ag。
请回答下列问题。
(1)该电池属于_________电池(填“一次”或“二次”)。
(2)负极是_________，电极反应式是__________________________。
(3)使用时，正极区的pH_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_____。(填字母)
A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) △H<0
C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(1) △H<0
(5)以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为__________。
19．化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列装置中能够组成原电池的是_______(填序号)。
(2)现有如下两个反应：A、；B、。
①根据两反应本质，判断能否设计成原电池。如果不能，说明其原因_______。
②如果可以，请在下面方框内画出原电池装置图，注明电极材料和电解质溶液等_______。
(3)如图是某锌锰干电池的基本构造图。
①该碱性锌锰干电池的总反应式为，该电池工作时正极的电极反应式是_______。
②关于该电池的使用和性能，下列说法正确的是_______。(填字母，下同)
A．该电池属于蓄电池
B．电池工作时向负极移动
C．该电池的电解质溶液是溶液
D．该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理
(4)另一种常用的电池——锂电池由于比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛用于心脏起搏器，它的负极材料用金属锂制成，电解质溶液需用非水溶液配制，请用化学方程式表示不能用水溶液的原因：_______。
20．一次电池
(1)特点：电池放电后____充电(内部的氧化还原反应____逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。
(2)锌锰干电池的构造如图所示。
①锌筒为____，电极反应是____。
②石墨棒为____，最终被还原的物质是____。
③NH4Cl糊的作用是____。
四、实验题
21．I.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图1所示：
(1)若A为稀盐酸，则Al片作_______极。
(2)若A为NaOH，则Al片作_______极，该电极的电极反应式为_______。
(3)若A为稀，则Cu片作_______极，该电极的电极反应式为_______。
II.某学生利用上述图2实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。
按照实验步骤依次回答下列问题：
(4)锌电极为电池的_______极，电极上发生的是反应_______(“氧化”或“还原”)电极反应式为_______。
(5)导线中电子流向为_______(用a、b表示)。
(6)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为_______。
(7)若溶液中含有杂质，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去，最好选用下列试剂中的_______(填代号)。
A．NaOHB．ZnC．FeD．
(8)反应一段时间后右侧烧杯浓度_______(填增大，减小或不变)
22．某化学实验小组设计了如图三套实验装置探究化学能与热能的转化关系(装置中夹持仪器已略去)。回答下列问题：
(1)观察到甲装置中的实验现象是____；产生该现象的原因是____。
(2)将乙装置中外层具支试管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是____；支管与②连接，实验现象是____。钠与水的总能量____(填“大于”或“小于”)生成物的能量。
(3)装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因_____。
(4)上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量____(填“高于”或“低于”)生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过____转化成____释放出来。
参考答案：
1．C
【详解】A.碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，不属于新型有机高分子材料，A错误；
B.添加食品添加剂时，应当按照食品安全标准适量加入，过量食品添加剂对人体有害，B错误；
C.用CO2合成可降解塑料-聚碳酸酯，是由许多二氧化碳小分子聚合而成的大分子，能够在较短的时间内分解，实现“碳”的循环利用，C正确；
D.农业生产中大量使用农药、化肥是造成水体污染的一个很重要原因，同时也会导致土壤污染，D错误；
故合理选项是C。
2．D
【详解】A. 根据示意图可知该循环能利用光能、风能将二氧化碳、氢气转化为化合物甲醇，因此有利于缓解温室效应，减少对常规能源的依赖，A正确；
B. 根据示意图可知该循环所涉及的化学反应不可能都是放热反应，B正确；
C. 根据选项A可知有机物和无机物之间在一定条件下可以相互转化，C正确；
D. 根据原子守恒可知CO2和H2合成甲醇的过程中还有水生成，不符合绿色化学中的最理想的“原子经济”，D错误；答案选D。
3．D
【分析】微生物燃料电池(MFC)中，A室中a极上有机物失电子产生CO2，碳元素化合价升高，被氧化作为负极，b极上氧气得电子生成水。氢离子通过阳离子交换膜由A室移向B室。
【详解】A．放电时，B室中有氧气参与反应，所以B室菌为好氧菌，电极反应式：，发生还原反应，选项A正确；
B．电池总反应式：，随反应进行pH增大，选项B正确；
C．MFC电池中a为负极，b为正极，正极电势高于负极，选项C正确；
D．放电时，每消耗标准状况下22.4L氧气需转移4ml电子，选项D错误。
答案选D。
4．D
【详解】A．燃料电池中，石墨2上锌失电子生成氧化锌，发生氧化反应，石墨2为原电池负极，石墨1为正极，A正确；
B．电池工作时，电流由正极(电极石墨1)经过负载、电极石墨2、电解质溶液回到正极(电极石墨1)形成闭合回路，B正确；
C．石墨2为原电池负极，电极反应式为，故C正确；
D．电极石墨2增加的重量为氧元素质量，，转移电子0.4ml，石墨1为原电池正极，，电极石墨1上生成氢气0.2ml，标准状况下体积为，D错误；
故选D。
5．A
【分析】氢氧燃料电池中氢气失去电子，在负极发生反应，氧气得到电子，在正极发生反应。
【详解】A．电池是将化学能转化为电能，故A错误；
B．根据分析可知，H2失电子，在电池的负极放电，故B正确；
C．O2反应中得到电子，故C正确；
D．电解水发生反应2H2O2H2↑+O2↑，故D正确；
故选A。
6．B
【分析】原电池中阳离子向正极移动，该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，所以A是负极，B是正极，电子从负极A流向正极，负极的电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，由此分析解答。
【详解】A．电子从负极A流向正极B，故A错误；
B．由分析可知，该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+，故B正确；
C．该燃料电池中，负极的电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，电池工作一段时间后，转移同物质的量的电子，产生的CO2和消耗的O2物质的量不同，故C错误；
D．由分析可知，负极产生氢离子移向正极和氧气反应，B极室溶液中氢离子的物质的量不变，但是B极有水生成，氢离子的物质的量浓度会减小，pH变大，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．该装置是质子膜H2S燃料电池，将化学能转化为电能，A错误；
B．正极O2得电子发生还原反应，酸性条件下，氧气得电子生成水，则电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，故B正确；
C．a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子，发生氧化反应，电极反应式为：2H2S-4e-= S2+4H+，C错误；
D．没有说明是否为标况状态，不能计算消耗H2S的体积，D错误；
故选B。
8．C
【分析】该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极。
【详解】A．b为正极，阴离子向负极移动，正确；
B．负极发生氧化反应，正确；
C．通过2×10-3ml电子时，反应的CO为0.001ml，在标准状况下，体积为2.24mL，错误；
D．CO含量高，转移电子多，电流大，正确。
故选C。
9．A
【分析】该二次电池放电时，锌作负极，石墨作正极；充电时，锌作阴极，石墨作阳极。
【详解】A．电流由电势高的地方流向电势低的地方，电子由锌极向石墨电极移动，电流由石墨电极向锌极移动，故锌电极的电势低于石墨电极，A正确；
B．放电时，锌极失去电子，化合价升高，阴离子流向锌极，阳离子流向正极，故K+向石墨电极迁移，B错误；
C．充电时，阴极发生电极反应：ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-，有OH-生成，pH增大，故C错误；
D．充电时，石墨电极发生反应：3Br--2e-= Br，故D错误；
正确答案是A。
10．C
【解析】根据电池反应可知，放电时，Fe失电子作负极，正极为Ni2O3，负极反应为：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2, 正极反应为：Ni2O3+3H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-,据此解答。
【详解】A．由放电时的反应可以得出铁作还原剂失去电子,Ni2O3作氧化剂得到电子，即正极为Ni2O3、负极为Fe，A正确；
B．电池放电时，Fe在负极失电子生成Fe2+,由电池反应知最终生成Fe(OH)2，说明溶液呈碱性，负极反应为；Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，B正确；
C．充电过程中，阴极反应为Fe(OH)2= Fe+2OH--2e-，由于生成了OH-，溶液pH变大，C错误；
D．充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为： 2Ni(OH)2+2OH-=Ni2O3+3H2O+2e-，Ni(OH)2被氧化为Ni2O3，D正确；
答案选C。
【点睛】可充电电池，在充放电时，阴极与负极反应相反，阳极与正极反应相反，写出负极反应后，用总反应减去负极反应就是正极反应，也就可以得出阴极和阳极反应。
11．A
【分析】放电过程为原电池，NiOOH转变为Ni（OH）2，镍的化合价从+3价降到+2价，则乙为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，甲为负极，MH失电子发生氧化反应与溶液中的氢氧根离子结合成水，电极反应为MH﹣e﹣+OH﹣═M+H2O；充电是放电的逆过程，此时甲为阴极发生还原反应，乙为阳极发生氧化反应，据此解答。
【详解】A项，充电时，阴极电极反应为M+H2O+e-=MH+OH-，阴极附近pH增大，故A项错误；
B项，电动机工作时为放电过程，甲为原电池的负极，阴离子OH-向负极移动，B项正确；
C项，放电时，正极的NiOOH得电子被还原，化合价降低，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－，故C项正确；
D项，镍氢电池充电过程中，M转化为MH，Ni(OH)2转化为NiOOH，放电过程与充电过程相反，因此充电时总反应式为M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH，故D项正确；
综上所述，本题答案为A。
12．A
【分析】由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知，放电时，Pb为电池负极被氧化，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，PbO2为电池正极被还原，电极反应式为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O；充电时，阳极上发生氧化反应，电极反应式为放电时正极反应的逆过程，阴极上发生还原反应，电极反应式为放电时负极反应的逆过程。
【详解】A．放电时，Pb为电池负被氧化，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故A错误；
B．铅蓄电池是二次电池，放电时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，故B正确；
C．电池工作时，电子由负极通过导线流向正极，Pb为电池负极，PbO2为电池正极，则电子由Pb板通过导线流向PbO2板，故C正确；
D．电池工作时，溶液中阳离子移向电池正极，Pb为电池负极，PbO2为电池正极，则溶液中H+移向PbO2板，故D正确。
故选A。
13．C
【详解】A．金属内胆由铁合金制成，镁的金属活动性强于铁，镁棒作原电池的负极，从而保护了金属内胆不被腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B．相比于单池单液原电池，双池双液电池能够有效防止锌和硫酸铜直接接触而发生反应，这样既能有效减少化学能转化成热能造成能量损失，也能使电流更持续和稳定，故B正确；
C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度最高时时，该温度为终止温度，故C错误；
D．铅蓄电池使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱，导电能力下降，D正确；
答案选C。
14．C
【分析】根据化合价变化可知Zn被氧化，作原电池的负极，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，根据电池反应时确定溶液pH的是否变化
【详解】A．锌失去电子化合价升高，发生氧化反应作原电池负极，氧气得到电子发生还原反应，所以空气进入正极进行反应，错误；
B．正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应，错误；
C．负极上锌失电子和氢氧根离子反应生成氧化锌，电极反应式为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，正确；
D．根据电池反应2Zn+O2═2ZnO可知，电解质溶液中氢氧根离子浓度不变，所以pH不变，错误；
故选C。
15．BD
【分析】甲烷燃料电池中，通入燃料甲烷的一极发生氧化反应，为原电池的负极，通入氧气的一极发生还原反应，为原电池的正极。
【详解】A．电极通入的是甲烷，则电极为该原电池的负极，故A错误；
B．根据图示，b是正极，电极反应式为，故B正确；
C．根据装置图，电解质溶液中氢离子发生定向移动，电解质溶液应该为酸性溶液，C错误；
D．b是正极，电极反应式为，标准状况下，氧气的物质的量为，理论上电路中通过的电子的物质的量为，D正确；
选BD。
16． 正 氧化 Zn Ag2O 3.25
【分析】(1)根据在原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应的工作原理进行判断；
(2)在原电池中，电子由负极经过外电路流向正极，根据电极反应式可知，每消耗1mlZn，转移2ml电子进行计算。
【详解】(1)由电极反应式Zn＋2OH- - 2e-=ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-可知，锌失电子，所以作负极，发生氧化反应，Ag2O得电子做正极，发生还原反应，故答案：正；氧化；
(2)原电池工作时，电子由负极经过外电路流向正极，即由Zn极流向Ag2O极；由电极反应式可知，每消耗1mlZn转移2ml电子，所以通过0.1ml电子时消耗0.05mlZn，即0.05ml65g/ml=3.25g锌，故答案：Zn；Ag2O；3.25g。
17． Ag2O Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O 不变 32.5g FeCl3或铁盐溶液 Fe—2e-=Fe2+ 正
【分析】由总反应式和电极反应式可知，微型纽扣电池中Ag2O为正极，Ag2O在正极得到电子被还原，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，锌是负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O。
【详解】（1）根据总反应式和电极反应式可知，锌失电子作负极，氧化银得电子作正极，故答案为：Ag2O；
（2）根据总反应式和电极反应式可知，锌失电子作负极，电极反应式为Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O，故答案为：Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O；
（3）由总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag可知，反应中没有消耗或生成氢氧化钾，也没有生成或消耗水，所以KOH的物质的量不变，故答案为：不变；
（4）由负极反应式Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O可知，消耗1ml锌通过电路对外提供了2ml电子，则通过电路对外提供了1ml电子，消耗锌的质量为1ml××65g/ml=32.5g，故答案为：32.5g；
（5）在Fe+2Fe3+=3Fe2+反应中，Fe被氧化，应为原电池的负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得电子被还原，应为原电池正极反应，正极材料为活泼性比Fe弱的金属或非金属材料如碳棒，电解质溶液为含Fe3+离子的溶液，如FeCl3或铁盐，溶液中Fe3+向正极移动，故答案为：FeCl3或铁盐溶液；Fe—2e-=Fe2+；正。
【点睛】在原电池中还原剂作负极，失去电子被氧化，发生氧化反应，氧化剂在正极得到电子被还原，发生还原反应。
18． 一次 Zn Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O 增大 C CO－2e－+4OH－=C O 32－+2H2O
【分析】（1）纽扣电池为一次电池；
（2）根据电池的总反应可知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，据此分析作答；
（3）根据电池的总反应可知，Ag2O为正极，得到电子，发生还原反应，根据电极反应确定c(OH-)的变化以判断pH的变化；
（4）可设计成原电池的反应应为氧化还原反应；
（5）燃料电池中，负极通入燃料，燃料失电子发生氧化反应，正极通入氧化剂， 得电子发生还原反应，据此作答。
【详解】（1）纽扣电池为一次电池；
（2）根据电池的总反应可知Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O；
（3）根据电池的总反应可知，Ag2O为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，使用时，c(OH-)增大，因此正极区的pH逐渐增大；
（4）A. 能设计成原电池的反应通常是放热反应，由于反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)是氧化还原反应，但该反应为吸热反应，因而不能设计成原电池，A项错误；
B. 反应NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)为复分解反应，不能设计成原电池，B项错误；
C. 反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(1)为氧化还原反应，且该反应为放热反应，可设计成原电池，C项正确；
答案选C。
（5）燃料电池中，负极通入燃料，燃料失电子发生氧化反应，电极反应为CO-2e－+4OH－=CO32- +2H2O。
【点睛】设计制作化学电源的过程为：
19．(1)③⑤
(2) 是非氧化还原反应，没有电子转移
(3) 2MnO2+2e-+=2MnO(OH) B
(4)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
【解析】（1）
①缺少1个活泼性不同的电极，不能组成原电池；
②两个电极活泼性相同，不能组成原电池；
③中有活泼性不同的两个电极、电解质溶液、构成了闭合电路，能组成原电池；
④缺少电解质溶液，不能组成原电池；
⑤中有活泼性不同的两个电极、电解质溶液、构成了闭合电路，能组成原电池；
⑥没有形成闭合电路，不能组成原电池；
能构成原电池的是③⑤；
（2）
①是非氧化还原反应，没有电子转移，不能设计成原电池；
②是氧化还原反应，有电子转移，能设计成原电池，铜发生氧化反应，铜作负极材料，Ag+发生还原反应，AgNO3做电解质，活泼性小于铜的金属做正极材料，装置图为；
（3）
①碱性锌锰干电池的总反应式为，MnO2得电子发生还原反应生成MnO(OH)，电池工作时，正极得电子发生还原反应，正极的电极反应式是2MnO2+2e-+=2MnO(OH)。
②A．该电池不能充电，属于一次电池，故A错误；
B．原电池中阴离子移向负极，所以电池工作时向负极移动，故B正确；
C．碱性锌锰干电池，该电池的电解质溶液是KOH溶液，故C错误；
D．为防止重金属污染，该电池用完后需要回收集中处理，故D错误；
选B
（4）
锂是活泼金属，锂和水反应生成氢氧化锂和氢气2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，所以锂电池电解质溶液需用非水溶液。
20．(1) 不能 无法
(2) 负极 Zn-2e-=Zn2+ 正极 二氧化锰 作电解质溶液
【解析】略
21．(1)负
(2) 负
(3) 正
(4) 负 氧化
(5)a到b
(6)或
(7)B
(8)减小
【解析】（1）
Cu不能和盐酸反应，Cu−Al−盐酸构成的原电池时，Al失去电子，作负极。
（2）
Al能够和NaOH反应生成氢气和偏铝酸根，Al−Cu−NaOH溶液构成的原电池时，Al作负极，电极反应式为。
（3）
Al和Cu都能和稀硝酸反应，Al比Cu活泼，当Al−Cu−稀HNO3构成的原电池时，Al片作负极，Cu片作正极，该电极上NO在酸性条件下得电子生成NO和H2O，该电极反应式为。
（4）
锌铜原电池中，锌比铜活泼，铜为正极，故锌为负极， 锌失去电子转化为锌离子，发生氧化反应，电极方程式为：。
（5）
锌铜原电池中，锌比铜活泼，故锌为负极，铜为正极．原电池中，电子由负极流向正极，故电子的流向为a→b。
（6）
0.64g铜物质的量为0.01ml，由电极反应式Cu2++2e -=Cu可知，生成1ml铜，转移2ml电子，故生成0.01ml铜，导线中转移0.02ml电子，电子数目为或。
（7）
除去Cu2+，可促进其水解生成沉淀，注意不引入新的杂质，AC会引入杂质，D抑制水解，只有B符合，故答案选B。
（8）
该装置为原电池装置，Zn为负极，Cu为正极，铜电极发生Cu2++2e -=Cu，反应一段时间后右侧烧杯浓度减小。
22．(1) 试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 镁与稀盐酸反应产生氢气且是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶质析出
(2) 支管连接的导管口处有气泡产生 支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高 大于
(3)水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝
(4) 低于 化学反应 热能
【分析】(1)镁片和稀盐酸反应：，且该反应放出热量，烧杯中温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中析出Ca(OH)2固体；
(2)水与钠反应产生氢气，将管的支管与虚线框内的①连接，支管连接的导管口处有气泡产生；支管与②连接，由于压强原因U形管中的红墨水向右管移动；
(3)装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，生石灰和水反应放出的热量使水挥发，无水硫酸铜变为蓝色；
(4)上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。
【详解】（1）镁片和稀盐酸反应：，所以试管内有气泡产生；且该反应放出热量，烧杯中温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中析出Ca(OH)2固体；
故答案为试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出；镁与稀盐酸反应产生氢气且是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶质析出；
（2）水与钠反应产生氢气，将管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是：钠浮于水面上，并在水面上到处游动，发出“嘶嘶”的响声，熔成闪亮的小球，最后消失，烧杯中的导管口有气泡冒出；支管与②连接，由于压强原因U形管中的红墨水向右管移动；上述实验现象说明具支试管中的空气受热膨肚，则钠与水的反应为放热反应，说明钠与水的总能量大于生成物的总能量；
故答案为支管连接的导管口处有气泡产生，支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高，大于；
（3）装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因是生石灰和水反应放出的热量使水挥发，无水硫酸铜遇水变蓝；
故答案为水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝；
（4）由分析可知，上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来；
故答案为低于，化学反应，热能。
【点睛】本题考察了化学实验的现象和原理，主要涉及反应的热效应，熟练掌握化学反应的原理是关键。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（ ）
A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型有机高分子材料
B．为改善食品的色、香、味并防止变质，可加入大量食品添加剂
C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用
D．大量使用化肥和农药，以提高农作物产量
2．碳循环经济是科学家研究的重要课题，下面是某科学家团队提出的碳循环模式，有关说法不正确的是
A．该循环有利于缓解温室效应，减少对常规能源的依赖
B．该循环所涉及的化学反应不可能都是放热
C．有机物和无机物之间在一定条件下可以相互转化
D．CO2和H2合成甲醇，符合绿色化学中的最理想的“原子经济”
3．在环境和能源备受关注的今天，开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略，微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)如图所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是
A．放电时，电极b上发生还原反应，B室菌为好氧菌
B．电池中的pH随着反应的进行逐渐增大
C．微生物燃料电池(MFC)中a的电势低于b的电势
D．放电时，电路中通过2ml电子，消耗氧气22.4L(标准状况)
4．科技工作者研究开发出一种燃料电池，容量大，寿命长，有望成为目前广泛使用的锂电池的理想替代品。其电池的工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．石墨1是电池的正极
B．电池工作时，电流由电极石墨1经负载、电极石墨2、电解质溶液回到电极石墨1
C．电极石墨2的电极反应为
D．电极石墨2增重3.2g时，电极石墨1上生成2.24L气体(标准状况)
5．2022年11月，我国“天舟五号”货运飞船搭载的燃料电池成功完成在轨试验。下列关于氢氧燃料电池的说法不正确的是
A．电池工作时将电能转化为化学能B．H2在电池的负极放电
C．O2反应中得到电子D．氢气、氧气可通过电解水产生
6．微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如图。下列说法正确的是
A．该电池中外电路电子的流动方向为从B到A
B．A极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑
C．电池工作一段时间后，正、负极消耗或产生气体的物质的量相同
D．工作结束后，B极室溶液的pH与工作前相同
7．科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法正确的是
A．该装置将电能转化为化学能
B．电极b上发生的反应式：O2+4e-+4H+=2H2O
C．电极a上发生的反应式：2H2S+4e-=S2-+4H+
D．电路中每通过4ml电子，理论上在电极a消耗44.8LH2S
8．某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法不正确的是
A．工作时电极b作正极，O2-由电极b流向电极a
B．负极的电极反应式为：
C．当传感器中通过2×10-3ml电子时，通过的尾气中含有2.24mLCO
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
9．科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌-溴二次电池，其总反应为：Zn+2OH-+BrZnO+H2O+3Br-，中间的双极性膜(BPM)能隔开酸碱双液且能允许K+通过，如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，锌电极的电势低于石墨电极B．放电时，K+向锌电极迁移
C．充电时，阴极室的pH减小D．充电时，石墨电极发生反应：Br-2e-=3Br -
10．铁镍蓄电池的工作原理为。下列有关该电池的说法不正确的是
A．电池放电时，正极为，负极为Fe
B．电池放电时，负极的电极反应为
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极被氧化为
11．混合动力汽车（HEV）中使用了镍氢电池，其工作原理如图所示其中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，KOH溶液作电解液。关于镍氢电池，下列说法不正确的是
A．充电时，阴极附近pH降低
B．电动机工作时溶液中OH－向甲移动
C．放电时正极反应式为： NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－
D．充电时总反应式为：M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH
12．铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，则下列说法不正确的是
A．电池工作时，负极反应：Pb-2e- =Pb2+
B．铅蓄电池是二次电池，放电时是化学能转化为电能
C．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板
D．电池工作时，溶液中H+移向PbO2板
13．结合学习生活经历，判断下列叙述不正确的是
A．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
B．将单液原电池设计成双液原电池是为了减少化学能转化为热能而造成损失
C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度
D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
14．据报道，美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2Zn+O2═2ZnO，其原料为锌、空气和碱性电解质溶液，则下列叙述正确的是（ ）
A．锌为正极，空气在负极反应
B．负极还原反应，正极氧化反应
C．负极的电极反应为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O
D．电池工作时溶液的pH 升高
二、多选题
15．甲烷可制成燃料电池，其装置如图所示。下列说法中正确的是
A．极是正极
B．极得到电子生成
C．电解质溶液可能为碱性溶液
D．若正极消耗的气体为(标准状况下)，理论上电路中通过的电子的物质的量为0.4ml
三、填空题
16．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：
Zn＋2OH- - 2e-=ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-
总反应式为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag
（1）Ag2O是______极，Zn发生______反应。
（2）电子由________极流向________极（填“Zn”或“Ag2O”），当电路通过0.1ml电子时，负极消耗物质的质量是___________g。
17．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag，其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
（1）正极材料为___________。
（2）写出另一电极的电极反应式__________。
（3）在电池使用的过程中，电解质溶液中KOH的物质的量怎样变化？________（增大、减小、不变）。
（4）当电池工作时通过电路对外提供了1ml电子，计算消耗的负极的质量_______。
（5）利用下列反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。
①电解质溶液为_____________。
②负极反应式：____________________。
③溶液中Fe3+向__________极移动。
18．微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应是Zn＋Ag2O＝ZnO＋2Ag。
请回答下列问题。
(1)该电池属于_________电池(填“一次”或“二次”)。
(2)负极是_________，电极反应式是__________________________。
(3)使用时，正极区的pH_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_____。(填字母)
A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) △H<0
C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(1) △H<0
(5)以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为__________。
19．化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列装置中能够组成原电池的是_______(填序号)。
(2)现有如下两个反应：A、；B、。
①根据两反应本质，判断能否设计成原电池。如果不能，说明其原因_______。
②如果可以，请在下面方框内画出原电池装置图，注明电极材料和电解质溶液等_______。
(3)如图是某锌锰干电池的基本构造图。
①该碱性锌锰干电池的总反应式为，该电池工作时正极的电极反应式是_______。
②关于该电池的使用和性能，下列说法正确的是_______。(填字母，下同)
A．该电池属于蓄电池
B．电池工作时向负极移动
C．该电池的电解质溶液是溶液
D．该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理
(4)另一种常用的电池——锂电池由于比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛用于心脏起搏器，它的负极材料用金属锂制成，电解质溶液需用非水溶液配制，请用化学方程式表示不能用水溶液的原因：_______。
20．一次电池
(1)特点：电池放电后____充电(内部的氧化还原反应____逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。
(2)锌锰干电池的构造如图所示。
①锌筒为____，电极反应是____。
②石墨棒为____，最终被还原的物质是____。
③NH4Cl糊的作用是____。
四、实验题
21．I.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图1所示：
(1)若A为稀盐酸，则Al片作_______极。
(2)若A为NaOH，则Al片作_______极，该电极的电极反应式为_______。
(3)若A为稀，则Cu片作_______极，该电极的电极反应式为_______。
II.某学生利用上述图2实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。
按照实验步骤依次回答下列问题：
(4)锌电极为电池的_______极，电极上发生的是反应_______(“氧化”或“还原”)电极反应式为_______。
(5)导线中电子流向为_______(用a、b表示)。
(6)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为_______。
(7)若溶液中含有杂质，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去，最好选用下列试剂中的_______(填代号)。
A．NaOHB．ZnC．FeD．
(8)反应一段时间后右侧烧杯浓度_______(填增大，减小或不变)
22．某化学实验小组设计了如图三套实验装置探究化学能与热能的转化关系(装置中夹持仪器已略去)。回答下列问题：
(1)观察到甲装置中的实验现象是____；产生该现象的原因是____。
(2)将乙装置中外层具支试管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是____；支管与②连接，实验现象是____。钠与水的总能量____(填“大于”或“小于”)生成物的能量。
(3)装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因_____。
(4)上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量____(填“高于”或“低于”)生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过____转化成____释放出来。
参考答案：
1．C
【详解】A.碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，不属于新型有机高分子材料，A错误；
B.添加食品添加剂时，应当按照食品安全标准适量加入，过量食品添加剂对人体有害，B错误；
C.用CO2合成可降解塑料-聚碳酸酯，是由许多二氧化碳小分子聚合而成的大分子，能够在较短的时间内分解，实现“碳”的循环利用，C正确；
D.农业生产中大量使用农药、化肥是造成水体污染的一个很重要原因，同时也会导致土壤污染，D错误；
故合理选项是C。
2．D
【详解】A. 根据示意图可知该循环能利用光能、风能将二氧化碳、氢气转化为化合物甲醇，因此有利于缓解温室效应，减少对常规能源的依赖，A正确；
B. 根据示意图可知该循环所涉及的化学反应不可能都是放热反应，B正确；
C. 根据选项A可知有机物和无机物之间在一定条件下可以相互转化，C正确；
D. 根据原子守恒可知CO2和H2合成甲醇的过程中还有水生成，不符合绿色化学中的最理想的“原子经济”，D错误；答案选D。
3．D
【分析】微生物燃料电池(MFC)中，A室中a极上有机物失电子产生CO2，碳元素化合价升高，被氧化作为负极，b极上氧气得电子生成水。氢离子通过阳离子交换膜由A室移向B室。
【详解】A．放电时，B室中有氧气参与反应，所以B室菌为好氧菌，电极反应式：，发生还原反应，选项A正确；
B．电池总反应式：，随反应进行pH增大，选项B正确；
C．MFC电池中a为负极，b为正极，正极电势高于负极，选项C正确；
D．放电时，每消耗标准状况下22.4L氧气需转移4ml电子，选项D错误。
答案选D。
4．D
【详解】A．燃料电池中，石墨2上锌失电子生成氧化锌，发生氧化反应，石墨2为原电池负极，石墨1为正极，A正确；
B．电池工作时，电流由正极(电极石墨1)经过负载、电极石墨2、电解质溶液回到正极(电极石墨1)形成闭合回路，B正确；
C．石墨2为原电池负极，电极反应式为，故C正确；
D．电极石墨2增加的重量为氧元素质量，，转移电子0.4ml，石墨1为原电池正极，，电极石墨1上生成氢气0.2ml，标准状况下体积为，D错误；
故选D。
5．A
【分析】氢氧燃料电池中氢气失去电子，在负极发生反应，氧气得到电子，在正极发生反应。
【详解】A．电池是将化学能转化为电能，故A错误；
B．根据分析可知，H2失电子，在电池的负极放电，故B正确；
C．O2反应中得到电子，故C正确；
D．电解水发生反应2H2O2H2↑+O2↑，故D正确；
故选A。
6．B
【分析】原电池中阳离子向正极移动，该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，所以A是负极，B是正极，电子从负极A流向正极，负极的电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，由此分析解答。
【详解】A．电子从负极A流向正极B，故A错误；
B．由分析可知，该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+，故B正确；
C．该燃料电池中，负极的电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，电池工作一段时间后，转移同物质的量的电子，产生的CO2和消耗的O2物质的量不同，故C错误；
D．由分析可知，负极产生氢离子移向正极和氧气反应，B极室溶液中氢离子的物质的量不变，但是B极有水生成，氢离子的物质的量浓度会减小，pH变大，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．该装置是质子膜H2S燃料电池，将化学能转化为电能，A错误；
B．正极O2得电子发生还原反应，酸性条件下，氧气得电子生成水，则电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，故B正确；
C．a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子，发生氧化反应，电极反应式为：2H2S-4e-= S2+4H+，C错误；
D．没有说明是否为标况状态，不能计算消耗H2S的体积，D错误；
故选B。
8．C
【分析】该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极。
【详解】A．b为正极，阴离子向负极移动，正确；
B．负极发生氧化反应，正确；
C．通过2×10-3ml电子时，反应的CO为0.001ml，在标准状况下，体积为2.24mL，错误；
D．CO含量高，转移电子多，电流大，正确。
故选C。
9．A
【分析】该二次电池放电时，锌作负极，石墨作正极；充电时，锌作阴极，石墨作阳极。
【详解】A．电流由电势高的地方流向电势低的地方，电子由锌极向石墨电极移动，电流由石墨电极向锌极移动，故锌电极的电势低于石墨电极，A正确；
B．放电时，锌极失去电子，化合价升高，阴离子流向锌极，阳离子流向正极，故K+向石墨电极迁移，B错误；
C．充电时，阴极发生电极反应：ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-，有OH-生成，pH增大，故C错误；
D．充电时，石墨电极发生反应：3Br--2e-= Br，故D错误；
正确答案是A。
10．C
【解析】根据电池反应可知，放电时，Fe失电子作负极，正极为Ni2O3，负极反应为：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2, 正极反应为：Ni2O3+3H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-,据此解答。
【详解】A．由放电时的反应可以得出铁作还原剂失去电子,Ni2O3作氧化剂得到电子，即正极为Ni2O3、负极为Fe，A正确；
B．电池放电时，Fe在负极失电子生成Fe2+,由电池反应知最终生成Fe(OH)2，说明溶液呈碱性，负极反应为；Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，B正确；
C．充电过程中，阴极反应为Fe(OH)2= Fe+2OH--2e-，由于生成了OH-，溶液pH变大，C错误；
D．充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为： 2Ni(OH)2+2OH-=Ni2O3+3H2O+2e-，Ni(OH)2被氧化为Ni2O3，D正确；
答案选C。
【点睛】可充电电池，在充放电时，阴极与负极反应相反，阳极与正极反应相反，写出负极反应后，用总反应减去负极反应就是正极反应，也就可以得出阴极和阳极反应。
11．A
【分析】放电过程为原电池，NiOOH转变为Ni（OH）2，镍的化合价从+3价降到+2价，则乙为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，甲为负极，MH失电子发生氧化反应与溶液中的氢氧根离子结合成水，电极反应为MH﹣e﹣+OH﹣═M+H2O；充电是放电的逆过程，此时甲为阴极发生还原反应，乙为阳极发生氧化反应，据此解答。
【详解】A项，充电时，阴极电极反应为M+H2O+e-=MH+OH-，阴极附近pH增大，故A项错误；
B项，电动机工作时为放电过程，甲为原电池的负极，阴离子OH-向负极移动，B项正确；
C项，放电时，正极的NiOOH得电子被还原，化合价降低，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－，故C项正确；
D项，镍氢电池充电过程中，M转化为MH，Ni(OH)2转化为NiOOH，放电过程与充电过程相反，因此充电时总反应式为M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH，故D项正确；
综上所述，本题答案为A。
12．A
【分析】由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知，放电时，Pb为电池负极被氧化，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，PbO2为电池正极被还原，电极反应式为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O；充电时，阳极上发生氧化反应，电极反应式为放电时正极反应的逆过程，阴极上发生还原反应，电极反应式为放电时负极反应的逆过程。
【详解】A．放电时，Pb为电池负被氧化，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故A错误；
B．铅蓄电池是二次电池，放电时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，故B正确；
C．电池工作时，电子由负极通过导线流向正极，Pb为电池负极，PbO2为电池正极，则电子由Pb板通过导线流向PbO2板，故C正确；
D．电池工作时，溶液中阳离子移向电池正极，Pb为电池负极，PbO2为电池正极，则溶液中H+移向PbO2板，故D正确。
故选A。
13．C
【详解】A．金属内胆由铁合金制成，镁的金属活动性强于铁，镁棒作原电池的负极，从而保护了金属内胆不被腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B．相比于单池单液原电池，双池双液电池能够有效防止锌和硫酸铜直接接触而发生反应，这样既能有效减少化学能转化成热能造成能量损失，也能使电流更持续和稳定，故B正确；
C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度最高时时，该温度为终止温度，故C错误；
D．铅蓄电池使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱，导电能力下降，D正确；
答案选C。
14．C
【分析】根据化合价变化可知Zn被氧化，作原电池的负极，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，根据电池反应时确定溶液pH的是否变化
【详解】A．锌失去电子化合价升高，发生氧化反应作原电池负极，氧气得到电子发生还原反应，所以空气进入正极进行反应，错误；
B．正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应，错误；
C．负极上锌失电子和氢氧根离子反应生成氧化锌，电极反应式为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，正确；
D．根据电池反应2Zn+O2═2ZnO可知，电解质溶液中氢氧根离子浓度不变，所以pH不变，错误；
故选C。
15．BD
【分析】甲烷燃料电池中，通入燃料甲烷的一极发生氧化反应，为原电池的负极，通入氧气的一极发生还原反应，为原电池的正极。
【详解】A．电极通入的是甲烷，则电极为该原电池的负极，故A错误；
B．根据图示，b是正极，电极反应式为，故B正确；
C．根据装置图，电解质溶液中氢离子发生定向移动，电解质溶液应该为酸性溶液，C错误；
D．b是正极，电极反应式为，标准状况下，氧气的物质的量为，理论上电路中通过的电子的物质的量为，D正确；
选BD。
16． 正 氧化 Zn Ag2O 3.25
【分析】(1)根据在原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应的工作原理进行判断；
(2)在原电池中，电子由负极经过外电路流向正极，根据电极反应式可知，每消耗1mlZn，转移2ml电子进行计算。
【详解】(1)由电极反应式Zn＋2OH- - 2e-=ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-可知，锌失电子，所以作负极，发生氧化反应，Ag2O得电子做正极，发生还原反应，故答案：正；氧化；
(2)原电池工作时，电子由负极经过外电路流向正极，即由Zn极流向Ag2O极；由电极反应式可知，每消耗1mlZn转移2ml电子，所以通过0.1ml电子时消耗0.05mlZn，即0.05ml65g/ml=3.25g锌，故答案：Zn；Ag2O；3.25g。
17． Ag2O Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O 不变 32.5g FeCl3或铁盐溶液 Fe—2e-=Fe2+ 正
【分析】由总反应式和电极反应式可知，微型纽扣电池中Ag2O为正极，Ag2O在正极得到电子被还原，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，锌是负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O。
【详解】（1）根据总反应式和电极反应式可知，锌失电子作负极，氧化银得电子作正极，故答案为：Ag2O；
（2）根据总反应式和电极反应式可知，锌失电子作负极，电极反应式为Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O，故答案为：Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O；
（3）由总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag可知，反应中没有消耗或生成氢氧化钾，也没有生成或消耗水，所以KOH的物质的量不变，故答案为：不变；
（4）由负极反应式Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O可知，消耗1ml锌通过电路对外提供了2ml电子，则通过电路对外提供了1ml电子，消耗锌的质量为1ml××65g/ml=32.5g，故答案为：32.5g；
（5）在Fe+2Fe3+=3Fe2+反应中，Fe被氧化，应为原电池的负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得电子被还原，应为原电池正极反应，正极材料为活泼性比Fe弱的金属或非金属材料如碳棒，电解质溶液为含Fe3+离子的溶液，如FeCl3或铁盐，溶液中Fe3+向正极移动，故答案为：FeCl3或铁盐溶液；Fe—2e-=Fe2+；正。
【点睛】在原电池中还原剂作负极，失去电子被氧化，发生氧化反应，氧化剂在正极得到电子被还原，发生还原反应。
18． 一次 Zn Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O 增大 C CO－2e－+4OH－=C O 32－+2H2O
【分析】（1）纽扣电池为一次电池；
（2）根据电池的总反应可知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，据此分析作答；
（3）根据电池的总反应可知，Ag2O为正极，得到电子，发生还原反应，根据电极反应确定c(OH-)的变化以判断pH的变化；
（4）可设计成原电池的反应应为氧化还原反应；
（5）燃料电池中，负极通入燃料，燃料失电子发生氧化反应，正极通入氧化剂， 得电子发生还原反应，据此作答。
【详解】（1）纽扣电池为一次电池；
（2）根据电池的总反应可知Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O；
（3）根据电池的总反应可知，Ag2O为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，使用时，c(OH-)增大，因此正极区的pH逐渐增大；
（4）A. 能设计成原电池的反应通常是放热反应，由于反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)是氧化还原反应，但该反应为吸热反应，因而不能设计成原电池，A项错误；
B. 反应NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)为复分解反应，不能设计成原电池，B项错误；
C. 反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(1)为氧化还原反应，且该反应为放热反应，可设计成原电池，C项正确；
答案选C。
（5）燃料电池中，负极通入燃料，燃料失电子发生氧化反应，电极反应为CO-2e－+4OH－=CO32- +2H2O。
【点睛】设计制作化学电源的过程为：
19．(1)③⑤
(2) 是非氧化还原反应，没有电子转移
(3) 2MnO2+2e-+=2MnO(OH) B
(4)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
【解析】（1）
①缺少1个活泼性不同的电极，不能组成原电池；
②两个电极活泼性相同，不能组成原电池；
③中有活泼性不同的两个电极、电解质溶液、构成了闭合电路，能组成原电池；
④缺少电解质溶液，不能组成原电池；
⑤中有活泼性不同的两个电极、电解质溶液、构成了闭合电路，能组成原电池；
⑥没有形成闭合电路，不能组成原电池；
能构成原电池的是③⑤；
（2）
①是非氧化还原反应，没有电子转移，不能设计成原电池；
②是氧化还原反应，有电子转移，能设计成原电池，铜发生氧化反应，铜作负极材料，Ag+发生还原反应，AgNO3做电解质，活泼性小于铜的金属做正极材料，装置图为；
（3）
①碱性锌锰干电池的总反应式为，MnO2得电子发生还原反应生成MnO(OH)，电池工作时，正极得电子发生还原反应，正极的电极反应式是2MnO2+2e-+=2MnO(OH)。
②A．该电池不能充电，属于一次电池，故A错误；
B．原电池中阴离子移向负极，所以电池工作时向负极移动，故B正确；
C．碱性锌锰干电池，该电池的电解质溶液是KOH溶液，故C错误；
D．为防止重金属污染，该电池用完后需要回收集中处理，故D错误；
选B
（4）
锂是活泼金属，锂和水反应生成氢氧化锂和氢气2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，所以锂电池电解质溶液需用非水溶液。
20．(1) 不能 无法
(2) 负极 Zn-2e-=Zn2+ 正极 二氧化锰 作电解质溶液
【解析】略
21．(1)负
(2) 负
(3) 正
(4) 负 氧化
(5)a到b
(6)或
(7)B
(8)减小
【解析】（1）
Cu不能和盐酸反应，Cu−Al−盐酸构成的原电池时，Al失去电子，作负极。
（2）
Al能够和NaOH反应生成氢气和偏铝酸根，Al−Cu−NaOH溶液构成的原电池时，Al作负极，电极反应式为。
（3）
Al和Cu都能和稀硝酸反应，Al比Cu活泼，当Al−Cu−稀HNO3构成的原电池时，Al片作负极，Cu片作正极，该电极上NO在酸性条件下得电子生成NO和H2O，该电极反应式为。
（4）
锌铜原电池中，锌比铜活泼，铜为正极，故锌为负极， 锌失去电子转化为锌离子，发生氧化反应，电极方程式为：。
（5）
锌铜原电池中，锌比铜活泼，故锌为负极，铜为正极．原电池中，电子由负极流向正极，故电子的流向为a→b。
（6）
0.64g铜物质的量为0.01ml，由电极反应式Cu2++2e -=Cu可知，生成1ml铜，转移2ml电子，故生成0.01ml铜，导线中转移0.02ml电子，电子数目为或。
（7）
除去Cu2+，可促进其水解生成沉淀，注意不引入新的杂质，AC会引入杂质，D抑制水解，只有B符合，故答案选B。
（8）
该装置为原电池装置，Zn为负极，Cu为正极，铜电极发生Cu2++2e -=Cu，反应一段时间后右侧烧杯浓度减小。
22．(1) 试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 镁与稀盐酸反应产生氢气且是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶质析出
(2) 支管连接的导管口处有气泡产生 支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高 大于
(3)水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝
(4) 低于 化学反应 热能
【分析】(1)镁片和稀盐酸反应：，且该反应放出热量，烧杯中温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中析出Ca(OH)2固体；
(2)水与钠反应产生氢气，将管的支管与虚线框内的①连接，支管连接的导管口处有气泡产生；支管与②连接，由于压强原因U形管中的红墨水向右管移动；
(3)装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，生石灰和水反应放出的热量使水挥发，无水硫酸铜变为蓝色；
(4)上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。
【详解】（1）镁片和稀盐酸反应：，所以试管内有气泡产生；且该反应放出热量，烧杯中温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中析出Ca(OH)2固体；
故答案为试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出；镁与稀盐酸反应产生氢气且是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶质析出；
（2）水与钠反应产生氢气，将管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是：钠浮于水面上，并在水面上到处游动，发出“嘶嘶”的响声，熔成闪亮的小球，最后消失，烧杯中的导管口有气泡冒出；支管与②连接，由于压强原因U形管中的红墨水向右管移动；上述实验现象说明具支试管中的空气受热膨肚，则钠与水的反应为放热反应，说明钠与水的总能量大于生成物的总能量；
故答案为支管连接的导管口处有气泡产生，支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高，大于；
（3）装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因是生石灰和水反应放出的热量使水挥发，无水硫酸铜遇水变蓝；
故答案为水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝；
（4）由分析可知，上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来；
故答案为低于，化学反应，热能。
【点睛】本题考察了化学实验的现象和原理，主要涉及反应的热效应，熟练掌握化学反应的原理是关键。
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