4.1.2化学电源同步练习-人教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．近日，美国工程院院士华裔科学家邵阳教授采用共晶盐电解液和，膜研制了一种熔盐型电池，其工作原理如图所示：
该电池工作时，下列说法正确的是
A．既表现氧化性又表现还原性
B．膜能阻止电子和离子通过
C．镍电极的电极反应式为
D．电池总反应为
2．实验室利用原电池原理吸收制备少量硫酸(如图所示)。下列有关说法正确的是
A．放电过程中可实现化学能全部转化为电能
B．电子从a电极流出，经电解质流向b电极
C．有1mol参加反应时，通过质子交换膜的为4mol
D．a电极上的电极反应式为
3．TESLA电动汽车的电池采用了松下提供的NCA系列（镍钴铝体系）的18650A型钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池。电池正极材料为钴酸锂(LiCoO2)，负极材料是石墨(C6)。电池反应为：LiCoO2＋C6C6Lix＋Li1－xCoO2。下列有关说法不正确的是
A．锂离子电池与传统铅蓄电池相比，具有高比能量(比能量指的是单位重量或单位体积的能量)的特点
B．废旧锂离子电池先进行“放电处理”让Li+进入石墨（C6）中而利于回收
C．放电时，正极锂的化合价未发生改变
D．充电时电池正极上发生的反应为：LiCoO2—xe－=Li1－x CoO2＋xLi+
4．我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作原理如图所示。已知电池反应：Na1-xMnO2 + NaxCnNaMnO2 + nC．下列说法错误的是
A．电池放电过程中，NaMnO2/Al 为正极
B．电池放电时，正极发生反应 Na1-xMnO2 +xNa+ +xe- =NaMnO2
C．电池充电时，外接电源的负极连接 NaMnO2/Al 电极
D．电池充电时，Na+由 NaMnO2/Al 电极移向石墨烯/Al 电极
5．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：溶液中Zn2+向Cu电极方向移动，外电路电流由Cu流向Zn
B．乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e-＋H2O＝2Ag＋2OH-
C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．丁：为了增强电解质溶液的导电能力，通常使用98%的硫酸
6．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理如图。下列说法错误的是
A．向负极移动
B．a为CH4，b为O2
C．此电池在常温下不能工作
D．负极电极反应：CH4－8e-+45CO2+2H2O
7．下列有关物质的性质与应用不相对应的是
A．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
B．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路
C．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
D．Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料
8．一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
9．一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通乙烷和氧气，有关此电池的推断错误的是
A．通氧气的电极为正极，电极反应为7H2O＋3.5O2＋14e-=14OH-
B．参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为 7∶2
C．负极反应为C2H6＋18OH-=2CO＋12H2O＋14e-
D．在电解质溶液中CO向正极移动
10．硒正极体积能量密度高，导电性优良，但在充电、放电过程中硒的体积收缩、膨胀明显，造成电极结构破坏进而导致长循环寿命衰减较快。钠硒电池工作时，某电极反应为Se，，。装置如图所示。
下列说法正确的是
A．放电时，负极附近减少
B．放电时，电路中通过电子时，正极上生成
C．正极室和负极室可以使用质子交换膜隔开
D．多孔石墨与硒制成的复合电极材料能缓冲硒体积改变对电极结构造成的破坏
二、填空题
11．某科研机构研发了一种以氢气为原料的新型化学电源，该电源的两个电极上分别会消耗和生成氢气，其原理如图所示：
负极反应： ；正极反应： 。
12．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。
（1）铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。负极电极反应式为 。
（2）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。
（3）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，以甲醇做燃料的电池，如下图所示，
①负极反应物是 ，H+从 极到 极（填a或b）。
②正极反应式为 ，负极反应式为 。
13．燃料电池
氢氧燃料电池的构造：氢气在 极室通入，氧气在 极室通入。
14．铅蓄电池是典型的可充电型电池，电池总反应式为Pb＋PbO2＋4H＋＋22PbSO4＋2H2O，请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：
(1)放电时：正极的电极反应式是 ；电解液中H2SO4的浓度将变 ；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 ，电极反应： ， B电极上生成 ，电极反应： ，此时铅蓄电池的正、负极的极性将 。
15．甲烷是最简单的有机物，也是天然气的主要成分。
(1)甲烷的电子式为 。
(2)甲烷和戊烷的关系是互为 ；戊烷有3种不同结构，其结构简式分别为、 、 。
(3)请用化学方程式表达甲烷和氯气在光照条件下的变化(写第1步即可) ；从有机反应类型的角度看，该反应属于 反应。
(4)已知甲烷完全燃烧再恢复至室温，共释放热量。请写出该反应的热化学方程式： 。可以通过下图装置将化学能转化为电能。
①a电极为电源的 极(填“正”或“负”)。
②装置工作时溶液中的向 电极移动(填“a”或“b”)。
③请用电极反应式表达两电极的化学变化：
a电极： ；
b电极： 。
(5)我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程如图。
①该反应的总反应方程式为： 。
②图中从a→b的变化过程为 过程(填“吸热”或“放热”)。
③已知的结构式为，的结构式为。由和反应生成的反应类型为 。
16．原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)依据反应设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
①电极X的材料是 (填化学式)；电解质溶液Y是 溶液。
②导线上转移0.2电子时，片质量减轻 g。
(2)铅蓄电池在放电时发生的电池反应为，负极的电极反应式为 。
(3)电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是、溶液。电池的总反应可表示为。则该电池正极的电极反应式为 。
(4)某乙烯熔融燃料电池工作原理如下图所示：则负极的电极反应式为 。
(5)有人将铂丝插入溶液中做电极，并在两极片上分别通入甲烷和氧气，形成一种燃料电池。在该电池反应中，通甲烷的铂丝上发生的电极反应为 。
17．铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
（1）放电时，正极的电极反应式是 ，电解液中H2SO4的浓度逐渐 ，当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接电解，则在A电极的电极反应式是 ， B电极的电极反应式是 ，电解后铅蓄电池的正、负极的极性将 （填“改变”或“不改变”）。
18．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：
(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．KOH＋HCl=KCl＋H2O
B．Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋
C．Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑
D．Na2O＋H2O=2NaOH
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是 。
A．图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
B．图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
C．图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等，且均高于室温
D．图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
(3)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。
①写出放电时正极的电极反应式： ；
②铅蓄电池放电时，正极质量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为 。
19．二次电池(充电电池)
(1)常见类型： 、镍氢电池、锂离子电池等；
(2)特点
放电： 转化为 ；
充电： 转化为 。
放电时发生的氧化还原反应，在充电时逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。
20．燃料电池因具有发电效率高、环境污染少等优点而备受人们关注。某燃料电池以足量NaOH溶液为电解质，甲烷为燃料，空气为氧化剂，并以具有催化作用和导电性能的某金属材料为电极，则电池的负极反应式为 。
三、实验题
21．以下是关于原电池的装置图。请回答：
(1)图1中，若C为稀，电流表指针发生偏转，B电极材料为Zn且作负极，则A电极上发生的电极反应式为 ；反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)若需将反应：设计成如图1所示的原电池装置，则A(正极)极材料为 ，B(负极)极材料为 ，溶液C为 。
(3)可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图2，电池总反应为，则d电极是 (填“正极”或“负极”)，c电极的电极反应式为 。若线路中转移4mol电子，则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为 L。
22．常温下，为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。A与B均为无色晶体粉末，当向盛有A的试管中加入粉末B时，在试管中闻到有刺激性气味，且该气体能使酚酞溶液变红；在U形管中甲处液面上升乙处液面下降。试回答下列问题：
(1)试管内发生化学反应过程中， 能转化成 能。
(2)该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应、
(3)下列各图中，能表示该反应过程中的能量变化的是_______。
A． B．
C． D．
(4)写出一个符合题中条件的化学方程式： 。
(5)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图：
①则电极c是 (填“正极”或“负极”)，物质b为 (填化学式)。
②若线路中转移1.6mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为 L。
23．(I)用如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验，请回答下列问题：
(1)取溶液与溶液在小烧杯中进行中和反应，三次实验后通过计算可得生成时放出的热量为54.8。其结果与理论数据有偏差，产生此偏差的原因可能是 (填字母序号)。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度
C． 一次性把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
(2)实验中若改用溶液与溶液进行反应，与上述实验相比，通过计算可得生成时所放出的热量 (填“相等”、“不相等”)。若用醋酸代替溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会 。(“偏大”、“偏小”、“不受影响)
(II)铅蓄电池是化学电源，它工作时的电池反应为：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。试回答：
(3)铅蓄电池正极的电极材料是 。
(4)工作时该铅蓄电池负极的电极反应是 。
(5)铅蓄电池工作时，电解质溶液的浓度 (填“减小”“增大”或“不变”，下同)，pH 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．根据放电原理示意图分析，在分步反应中表现了氧化性，从总反应看，是催化剂，A错误；
B．电子不能通过电解质，通过膜的是，B错误；
C．根据放电原理示意图可判断，镍电极附近的电极反应式为，C正确；
D．电池总反应为，D错误；
故选C。
2．C
【分析】此装置为原电池装置，a极为负极，电极反应式为：，b极为正极，电极反应式为：，据此分析选择。
【详解】A．放电过程中有一部分化学能转化为热能，不能全部转化为电能，A错误；
B．电子从a电极流出，经导线负载流向b电极，电子不能在电解质溶液中移动，B错误；
C．a极为负极，电极反应式为：，b极为正极，电极反应式为：，根据反应方程式可知，氢离子从负极透过质子交换膜移动到正极，有1mol参加反应时转移4mol电子，所以通过质子交换膜的为4mol，C正确；
D．a极为负极，电极反应式为：，硫酸在溶液中完全电离生成氢离子和硫酸根，D错误；
答案为：C。
3．B
【详解】A．锂元素的摩尔质量较小，所以锂单位质量输出电能多，则其比能量（单位质量释放的能量）高，A正确；
B．在原电池放电时，电池内部的阳离子锂离子向正极钴酸锂（LiCoO2）移动，B错误；
C．放电时，电池的正极发生得电子的还原反应，CoO2+Li++e-=LiCoO2，正极锂的化合价未发生改变，C正确；
D．充电时电池正极上发生失电子的氧化反应，反应为：LiCoO2-xe-═Li1-xCoO2+xLi+，D正确；
故选B。
4．C
【分析】该原电池放电时，C元素化合价升高，则石墨烯/Al为负极，负极上NaxCn失电子发生氧化反应生成nC，电极反应为：NaxCn-xe-═nC+xNa+；NaMnO2/Al为正极，正极上Na1-xMnO2得电子发生还原反应生成NaMnO2，电极反应为：Na1-xMnO2+xNa++xe-═NaMnO2，充电时，阳极与外加电源正极相接，阴极与外加电源负极相接，阳极、阴极反应式与正极、负极反应式正好相反，
【详解】A．放电时，NaMnO2/Al为正极，石墨烯/Al为负极，故A正确；
B．电池放电时，NaMnO2/Al为正极，正极上Na1-xMnO2得电子发生还原反应生成NaMnO2，电极反应为：Na1-xMnO2+xNa++xe-═NaMnO2，故B正确；
C．充电时，阴极与外加电源负极相接，所以外接电源的负极连接石墨烯/Al电极，故C错误；
D．充电时，阳极与外加电源正极相接，阴极与外加电源负极相接，阳离子移向阴极，所以Na+由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极，故D正确；
故选：C。
5．D
【详解】A．甲中Zn为负极，Cu为正极，阳离子移向正极，电流由正极经外电路到负极，A正确；
B．正极Ag2O得电子生成Ag，根据碱性条件添加OH-和H2O配平电极反应，B正确；
C．Zn作负极：Zn-2e- = Zn2+，逐渐溶解，C正确；
D．98%浓硫酸几乎不电离，所以导电能力很差，D错误。
答案选D。
6．B
【分析】该原电池为甲烷燃料电池，根据图像中电子流向知，左边电极为负极、右边电极为正极，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以a为甲烷、b为空气，负极反应式为CH4－8e-+4CO＝5CO2+2H2O，正极反应式为O2+2CO2+4e-＝2CO，据此分析解答。
【详解】A．原电池放电时，阴离子向负极移动，则碳酸根离子向负极移动，故A正确；
B．燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据电子流向知，a电极是负极、b电极是正极，所以a是CH4，b为空气，故B错误；
C．电解质为熔融碳酸盐，需要高温条件，该电池在常温下不能工作，故C正确；
D．正极上甲烷失去电子，电极反应式为CH4－8e-+4CO＝5CO2+2H2O，故D正确；
故选B。
7．A
【详解】A．二氧化硫可用于漂白纸浆是利用了二氧化硫的漂白性，不是二氧化硫的氧化性，故A错误；
B．铁离子具有氧化性，能和铜发生氧化还原反应生成亚铁离子和铜离子，所以氯化铁能腐蚀铜板，故B正确；
C．明矾净水是利用铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有悬浮杂质，可以做净水剂，故C正确；
D．锌是金属易导电，锌在氧化还原反应中易失电子而作还原剂，还原剂具有还原性，故D正确；
故选：A。
8．A
【详解】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。
9．D
【解析】燃料电池中，燃料失电子发生氧化反应、氧化剂得电子发生还原反应，所以通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极。乙烷和氧气电池中，乙烷充入负极，电解质显碱性，电极反应为：C2H6＋18OH--14e-=2CO＋12H2O，氧气充入正极，电极反应式为：7H2O＋3.5O2＋14e-=14OH-，电池反应式为C2H6＋4OH-＋O2＝2CO＋12H2O，据此分析。
【详解】A．由以上分析通入氧气的电极作正极，电极反应为：7H2O＋3.5O2＋14e-=14OH-，故A正确；
B．电池反应式为C2H6＋4OH-＋O2＝2CO＋12H2O，则参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7：2，故B正确；
C．由以上分析可知乙烷通入负极发生反应，电极反应式为：C2H6＋18OH-=2CO＋12H2O＋14e-，故C正确；
D．放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以碳酸根离子向负极移动，故D错误；
故选：D。
10．D
【详解】A．放电时，负极钠失去电子直接生成，负极附近增多，A错误；
B．放电时，正极上发生多步反应：Se，，，故电路中通过1mol电子时，正极上生成的的物质的量少于1mol，B错误；
C．不能通过质子交换膜，C错误；
D．多孔石墨较高的比表面积有利于放电产物硒化钠和充电产物单质硒的均匀分布，提高整个电极材料的导电性，缓冲硒体积改变对电极结构造成的破坏，D正确；
答案选D。
11． H2-2e-＋2OH-=2H2O 2H＋＋2e-=H2↑
【详解】消耗氢气的电极上氢气失去电子为负极，结合a电极氢氧根离子生成水，则a电极为负极，负极反应H2-2e-＋2OH-=2H2O；则b电极为正极，b电极上氢离子得到电子生成氢气，电极反应为2H＋＋2e-=H2↑。
12． Pb – 2e- + SO42- = PbSO4 Cu 6.4 g CH3OH b a 3O2 + 12e- + 12H+ = 6H2O 2CH3OH – 12e- + 2H2O =2 CO2 +12H+
【分析】（1）根据原电池中负极发生失电子的氧化反应书写。
（2）根据原电池的工作原理，负极电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，负极所用电极材料为Cu。根据电极反应式计算。
（3）根据图示CH3OH发生失电子的氧化反应生成CO2，b极为负极；O2发生得电子的还原反应生成H2O，a极为正极。结合原电池的工作原理作答，根据原子守恒、电荷守恒，结合酸性电解质书写电极反应式。
【详解】（1）在原电池中负极发生失电子的氧化反应，负极电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4。
（2）根据原电池的工作原理，负极电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，负极所用电极材料为Cu。当线路中转移0.2mol电子时，被腐蚀Cu的物质的量为0.1mol，被腐蚀铜的质量为0.1mol64g/mol=6.4g。
（3）根据图示CH3OH发生失电子的氧化反应生成CO2，b极为负极；O2发生得电子的还原反应生成H2O，a极为正极。
①负极反应物为CH3OH，原电池中阳离子向正极迁移，H+从负极到正极，H+从b极到a极。
②正极O2发生得电子的还原反应生成H2O，1moO2得到4mol电子，正极电极反应式为3O2+12e-+12H+=6H2O；负极CH3OH发生失电子的氧化反应生成CO2，1molCH3OH失去6mol电子生成1molCO2，负极电极反应式为2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+。
13． 负 正
【解析】略
14．(1) PbO2＋2e-＋4H＋＋===PbSO4＋2H2O 小 48
(2) Pb PbSO4＋2e-=Pb＋ PbO2 PbSO4＋2H2O-2e-=PbO2＋4H＋＋ 对换
【详解】（1）放电时：正极PbO2得电子生成PbSO4，正极的电极反应式是PbO2＋2e-＋4H＋＋===PbSO4＋2H2O；放电时总反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，电解液中H2SO4的浓度将变小；负极反应式是Pb-2e-＋===PbSO4，当外电路通过1mol电子时，生成0.5mol PbSO4，理论上负极板的质量增加48g。
（2）A与电源负极相连，A是阴极，阴极发生反应PbSO4＋2e-=Pb＋，A电极上生成Pb；B与电源正极相连，B是阳极，阳极反应式是PbSO4＋2H2O-2e-=PbO2＋4H＋＋，B电极上生成PbO2，此时铅蓄电池的正、负极的极性将对换。
15．(1)
(2) 同系物
(3) 取代
(4) 负 b
(5) 放热 加成反应
【解析】（1）
甲烷分子中含有极性键，电子式为。
（2）
甲烷和戊烷均是链状烷烃，结构相似，二者互为同系物；戊烷有3种不同结构，即正戊烷、异戊烷和新戊烷，其结构简式分别为、、。
（3）
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷的方程式为；从有机反应类型的角度看，该反应属于取代反应。
（4）
已知甲烷完全燃烧再恢复至室温，共释放热量，甲烷的物质的量是1mol，则该反应的热化学方程式为 。可以通过下图装置将化学能转化为电能。
①a电极通入甲烷，甲烷失去电子，发生氧化反应，为电源的负极。
②原电池中阳离子移向正极，则装置工作时b电极是正极，溶液中的向b电极移动。
③a电极是负极，电极反应式为；b电极是正极，氧气得到电子，电极反应式为。
（5）
①根据示意图可判断反应物是和，生成物是乙酸，则该反应的总反应方程式为。
②图中从a→b中反应物总能量高于生成物总能量，因此变化过程为放热过程。
③已知的结构式为，的结构式为。这说明和反应生成的反应中二氧化碳中一个碳氧双键断键被加成，因此其反应类型为加成反应。
16．(1) 6.4
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】（1）①根据反应的总方程式，Cu作负极失电子，则X电极为Cu；银作正极，溶液中的银离子得电子生成银，则溶液Y为溶液；
②Cu片发生Cu-2e-=Cu2+，转移0.2mol电子时，反应0.1mol铜，质量减轻6.4g；
（2）Pb作负极，失电子与溶液中的硫酸根离子反应生成硫酸铅，电极反应式为；
（3）可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂，负极材料为Li，发生氧化反应，电极反应式为Li-e-═Li+，正极发生还原反应，用总式减去负极电解反应式可得正极电极反应式为：；
（4）根据乙烯熔融盐燃料电池工作原理图可知，左侧电极发生氧化反应，左侧为电池负极；电极反应式为：；
（5）原电池的负极上失电子发生氧化反应，所以通甲烷的铂丝为原电池的负极；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是酸性氧化物能和氢氧化钾反应生成碳酸钾和水，所以该电极上的电极反应式为：。
17． PbO2+2e-+4H++SO42-==PbSO4+2H2O 降低 48 PbSO4+2e-==Pb+SO42- PbSO4+2H2O-2e-==PbO2+4H++SO42- 改变
【分析】（1）放电时，正极得电子发生还原反应；根据电池总反应分析H2SO4的浓度变化；负极电极反应式是Pb-2e-+SO42-==PbSO4，根据电极反应分析负极板的质量变化；（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接电解， A电极为电解池阴极，阴极PbSO4得电子发生还原反应生成Pb， B电极为电解池阳极，阳极PbSO4失电子发生氧化反应生成PbO2。
【详解】（1）放电时，正极PbO2得电子发生还原反应生成PbSO4，电极反应式是PbO2+2e-+4H++SO42-==PbSO4+2H2O；根据电池总反应Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O ，反应过程消耗H2SO4，所以硫酸的浓度降低；负极电极反应式是Pb-2e-+SO42-==PbSO4，当外电路通过1mol电子时，理论上消耗0.5molPb，生成0.5mol PbSO4，所以负极板的质量增加48g；
（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接电解， A电极为电解池阴极，阴极PbSO4得电子发生还原反应生成Pb，A电极的电极反应式是PbSO4+2e-==Pb+SO42-； B电极为电解池阳极，阳极PbSO4失电子发生氧化反应生成PbO2，B电极的电极反应式是PbSO4+2H2O-2e-==PbO2+4H++SO42-，由于A 变为Pb、B变为PbO2，电解后铅蓄电池的正、负极的极性将改变。
【点睛】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；给蓄电池充电时，直流电源的正极接蓄电池的正极、直流电源的负极接蓄电池的负极，如果连接顺序颠倒，充电完成后蓄电池的正、负极的极性将改变。
18． B B PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O 增大 1mol
【详解】(1)根据构成原电池的本质，自发的氧化还原反应能设计成原电池，A．KOH＋HCl=KCl＋H2O属于非氧化还原反应，不能设计成原电池，故A不选；B．Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋是自发的氧化还原反应，能设计成原电池，故B选；C．Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑，氧化还原反应，但通常不能自发进行，不能设计成原电池，电解才能实现，故C不选；D．Na2O＋H2O=2NaOH属于非氧化还原反应，不能设计成原电池，故D不选；故答案为：B；
(2)A．图Ⅰ的气泡产生于锌棒表面，图Ⅱ的气泡产生于铜棒表面，故A错误；B．图Ⅱ中化学能转化为电能和热能，图Ⅰ中全转化为热能，图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，故B正确；C．由B选项知，图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数不相等，均高于室温，故C错误；D．原电池加快反应速率，图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快，故D错误；故答案为：B；
(3)①放电时正极得电子，发生还原反应，电极反应式：PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O；②铅蓄电池放电时，正极PbO2变成PbSO4，正极质量将增大。由总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，每转移2mol电子消耗2molH2SO4，当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为1mol。故答案为：PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O；增大；1mol。
19． 铅酸蓄电池 化学能 电能 电能 化学能
【详解】(1)二次电池(充电电池)的常见类型有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等；
(2)特点：
放电：化学能转化为电能；
充电：电能转化为化学能。
放电时发生的氧化还原反应，在充电时逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。
20．CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO+7H2O
【详解】甲烷碱性燃料电池工作时，甲烷发生失电子的氧化反应生成碳酸根离子，则通入甲烷的电极为负极，负极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO+7H2O，
故答案为：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO+7H2O。
21． 减弱 石墨或铜或银或铂 铁或Fe 氯化铁或硫酸铁或硝酸铁溶液 正极 22.4
【详解】(1)锌作负极，则该原电池反应是锌与稀硫酸置换氢气的反应，所以A电极即正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，反应进行一段时间后溶液酸性将减弱；
(2)若需将反应：设计成如图1所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，铁发生氧化反应，作原电池的负极，B(负极)极材料为铁，则A(正极)极材料为比铁不活泼的导电物质如石墨、Cu等即可，铁离子得到电子，则溶液C为氯化铁或硫酸铁或硝酸铁溶液；
(3)原电池中氢离子向正极移动，则根据示意图可判断d电极是正极，c电极是负极，乙醇具有还原性，在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为，1mol氧气得到4mol电子，若线路中转移4mol电子，则上述燃料电池消耗的是1mol，在标准状况下的体积为22.4L。
22．(1) 热 化学
(2)吸热
(3)A
(4)
(5) 负极 O2 4.48
【解析】(1)
由当向盛有A的试管中加入粉末B时，在试管中闻到有刺激性气味，且该气体能使酚酞溶液变红可知，试管内发生化学反应过程中热能转化为化学能，故答案为：热；化学；
(2)
由U形管中甲处液面上升乙处液面下降可知，该反应为吸热反应，故答案为：吸热；
(3)
由U形管中甲处液面上升乙处液面下降可知，该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则图A能表示该反应过程中的能量变化，故选A；
(4)
八水氢氧化钡与氯化铵常温下反应生成氯化钡、氨气和水的反应是吸热反应，反应的化学方程式为，故答案为：；
(5)
①由电子移动的方向知，通入甲烷的电极c是燃料电池的负极，通入氧气的电极d为正极，故答案为：负极；O2；
②若线路中转移1.6mol电子，由得失电子数目守恒可知，该燃料电池理论上消耗标准状况下甲烷的体积为1.6mol××22.4L/mol=4.48L，故答案为：4.48。
23．(1)AB
(2) 相等 偏小
(3)PbO2
(4)Pb-2e-+=PbSO4
(5) 减小 增大
【详解】（1）该实验测得的数值结果小于57.3 mol-1，即偏小，
A．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热数值偏小，故A符合题意；
B．测量溶液的温度后，温度计没有用水冲洗干净，直接测定溶液的温度，会发生酸和碱的中和，温度偏高，则温度差减小，实验测得中和热数值偏小，故B符合题意；
C．尽量一次快速将溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，故C不符合题意；
答案选AB；
（2）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用溶液与溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成时所放出的热量不随反应物的量的多少变化，故相等；醋酸是弱电解质，醋酸的电离是吸热过程，所以导致反应前后温度的变化值会偏小，故答案为：相等；偏小；
（3）由电池总反应可知，PbO2发生还原反应，所以PbO2是正极，故答案为：PbO2；
（4）负极上的反应是Pb PbSO4，则必然有H2SO4参加反应，负极的电极反应是Pb-2e-+=PbSO4，故答案为：Pb-2e-+=PbSO4；
（5）在铅蓄电池工作过程中，H2SO4被消耗，所以电解质溶液的浓度减小，pH增大，故答案为：减小；增大。
答案第1页，共2页
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