4.1 原电池 同步练习题
一、单选题
1．下图是原电池示意图。当该电池工作时，下列描述不正确的是（ ）
A．溶液由无色逐渐变为蓝色 B．铜片表面有气泡
C．电流计指针发生偏转 D．锌是负极，其质量逐渐减小
2．如图为铜锌原电池示意图，下列说法中不正确的是（ ）
A．锌片逐渐溶解，铜片上有气泡
B．锌片为正极，铜片为负极
C．电子由锌片通过导线流向铜片
D．该装置能够将化学能转化为电能
3．下列有关电池的说法错误的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿溶液从铜电极流向锌电极
C．燃料电池的能量转换率超过80%
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
4．锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．铜电极上发生氧化反应
B．电流从锌片流向铜片
C．盐桥中K+向负极移动
D．锌电极上发生的反应：Zn 2e- == Zn2＋
5．下列关于如图所示原电池装置的叙述中，正确的是（）
A．铜片是负极 B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原
6．将图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（ ）
A．Cu电极上发生氧化反应 B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C．片刻后甲池中c（SO42﹣）增大 D．片刻后可观察到滤纸a点变红色
7．全钒液流电池足一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为：V3++VO2++H2O VO2++2H++V2+，下列说法正确的是（ ）
A．放电时正极反应为：VO2++2H++e-=VO2++H2O
B．充电时阴极反应为：V2+-e-=V3+
C．放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极
D．充电过程中，H+由阴极区向阳极区迁移
8．下列装置中，电流计G中有电流通过的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
10．已知空气﹣锌电池的电极反应：锌片：Zn﹣2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，石墨： O2+H2O+2e﹣═2OH﹣据此推断锌片是（ ）
A．负极，被氧化 B．负极，被还原
C．正极，被氧化 D．正极，被还原
11．将反应IO3－＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O设计成如下图所示的原电池。开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流表指针发生偏转，一段时间后，电流表指针回到零，再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，电流表指针再次发生偏转。下列判断错误的是（ ）
A．开始加入少量浓硫酸时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．开始加入少量浓硫酸时，同时在甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，只有乙烧杯中溶液变蓝
C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．两次电流表指针偏转方向相反
12．“水”电池是一种利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电的电池，其总反应为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，如图以“水”电池为电源电解酸性FeCl2溶液，X电极附近溶液先变黄，下列有关分析错误的是（ ）
A．该装置只涉及两种能量之间的转化
B．在线路中安装电压调节装置，可通过现象判断Fe2+和Cl-的还原性强弱
C．“水”电池内Na+不断向正极移动
D．Ⅱ为负极，其电极反应式为Ag＋Cl--e-=AgCl
13．根据如图判断下列说法正确的是（ ）
A．图1所示装置能够将化学能转化为电能
B．图1所示转装置不会有能量的变化
C．图2所示反应为吸热反应
D．图2反映了图1能量变化的特点
14．一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的电池其原理如下图所示，该电池的电解质为6 mol·L－1KOH溶液。下列说法中不正确的是（ ）
A．放电时电池负极的电极反应为H2－2e－+2OH－=2H2O
B．放电时K＋移向正极
C．放电时镍电极的电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－= NiO(OH)＋H2O
D．该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变
15．利用电化学原理将二氧化碳转化为甲醇，同时将糠醛()转化为糠酸()，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．“石墨烯”是电池的负极
B．该离子交换膜为阴离子交换膜
C．电池的总反应为
D．每消耗，则通过离子交换膜的为
16．银锌钮扣电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为Ag2O+Zn 2Ag+ZnO，在此电池放电时，则下列说法正确的是（ ）
A．氧化银为正极，被还原 B．银为负极，被氧化
C．Zn为负极，被还原 D．该装置中的电解质为酸性物质
二、综合题
17．铁元素在电化学中应用广泛。回答下列问题：
（1）根据反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计原电池如图。电流计显示电流方向为：a→b。
①电极B为 ，电解质溶液C为 。（填标号）
A,碳棒 B.铜片 C.Fe2(SO4)3溶液 D.CUSO4溶液
②A电极的电极反应式为 。
③用该电池做电源，电解硫酸钠溶液，当电解池阳极有11.2mL气体（标准状况）产生时，该电池有 mol Fe3+被还原。
（2）NaFeO4是一种用途广泛的化工产品，工业上常用电解法制取。制取装置如图。已知Na2FeO4只在强碱性条件下比较稳定，具有强氧化性。
①Na2FeO4中铁元素化合价为 Na2FeO4是具有杀菌效果的净水剂。原因是 。
②电极Ni为 （填“阳”或“阴”）极。为使该装置能持续反应，离子交换膜应为 （填“阳”或“阴”）离子交换膜。
③阳极反应式为 。
18．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。
回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由 极流向 极。(填字母)
（2）电池正极反应式为 。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂 (填“是”或“否”)，原因是 。
（4）MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为 。
19．根据下列有关天然气的研究和应用回答问题：
（1）在一定温度和压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质的摩尔生成焓。根据此定义，稳定单质的摩尔生成焓为0，某些化合物的摩尔生成焓如下表所示：
化合物 CO2 CH4 CO
摩尔生成焓（kJ·mol-1） -395 -74.9 -110.4
CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为
（2）若上述反应分Ⅰ、Ⅱ两步进行，其能量曲线如图所示。则总反应的反应速率取决于反应 （填“I”或“Ⅱ”）。
（3）一定温度下反应：CO2(g)+CH4（g) 2CO(g)+2H2(g）的平衡常数表达式Kp= （用平衡分压p代替平衡浓度表示）
（4）在压强为p1、p2、p3的三个恒压密闭容器中分别通入1.0molCH4(g)与1.0mol CO2(g )， 发生反应：CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g).测得平衡时CH4的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
① a点时CH 4的转化率为
② 压强p 1、p 2、p 3由大到小的顺序为 ，判断理由是 。温度为T l℃、压强为P 3时，b点处v(正) v(逆）（填“<”、“>”或“="”)
（5）某种燃料电池以熔融碳酸钠、碳酸钾为电解质，其工作原理如图所示，该电池负极的电极反应式为 .若电极B附近通入1m 3空气（假设空气中O 2的体积分数为20% ）并完全反应，理论上可消耗相同条件下CH 4的体积为 m3
20．原电池是化学对人类的一项重大贡献。
某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。
（1）a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是 。
（2）a和b用导线连接，Cu极为原电池 极(填“正”或“负”)，该电极反应式是 ，溶液中的移向 (填“Cu”或“Zn”)极。
（3）无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子，则理论上Zn片质量减轻 g。
21．反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示：
（1）该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
（2）若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是___(填字母)。
A．将铁片改为铁粉
B．改稀硫酸为98%的浓硫酸
C．升高温度
（3）若将上述反应设计成原电池，装置如图，B电极有气泡产生，则B为 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A.因Zn的活泼性大于Cu，则Zn为负极，Cu为正极，Cu不能反应生成Cu2+，所以溶液不会变为蓝色，故A符合题意；
B.Cu为正极，H+在Cu电极上得电子生成氢气，所以铜片表面有气泡产生，故B不符合题意；
C.在该原电池中，Zn失去电子，电子由Zn片经导线流向Cu片，电流计指针发生偏转，故C不符合题意；
D.Zn为负极，Zn失去电子生成Zn2+，其质量逐渐减小，故D不符合题意；故答案为：A。
【分析】根据原电池原理分析铜锌原电池的电极和现象即可。
2．【答案】B
【解析】【解答】A. 锌与硫酸反应，铜不与硫酸反应，因此锌为负极，铜为正极，锌片逐渐溶解，铜片上有气泡，故A不符合题意；
B. 根据A选项分析得到锌片为负极，铜片为正极，故B符合题意；
C. 电子由负极即锌片通过导线流向正极即铜片，故C不符合题意；
D. 该装置为原电池，是将化学能转化为电能，故D不符合题意。
故答案为B。
【分析】A. 活泼金属作负极发生氧化反应；
B. 活泼金属作负极；
C. 电子由负极通过导线流向正极；
D. 原电池是将化学能转化为电能的装置。
3．【答案】B
【解析】【解答】A.手机上用的可以连续充放电的锂离子电池属于二次电池，故A不符合题意；
B.铜锌原电池工作时锌作负极，铜作正极，电子应该从锌电极经导线流向铜电极，故B符合题意；
C.燃料电池的能量转化率远高于普通燃料过程的能量转化率，故C不符合题意；
D.锌锰干电池中，锌电极失电子，是负极，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.锂离子电池可以充电，属于二次电池；
B.原电池中电子不能流经电解质溶液；
C.燃料电池堆燃料的利用率提高很多；
D.锌锰干电池中活泼金属锌作负极。
4．【答案】D
【解析】【解答】A、Cu电极作正极，发生还原反应，A不符合题意；
B、Cu电极作正极，Zn电极作负极，则电流由铜片流向锌片，B不符合题意；
C、电流在外电路中由正极流向负极，则盐桥中K+向正极移动，C不符合题意；
D、Zn电极作负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、正极失电子，发生还原反应；
B、电流由正极沿导线流向负极；
C、盐桥中阳离子流向正极；
D、负极失电子发生氧化反应。
5．【答案】D
【解析】【解答】在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。锌比铜活泼，所以锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子生成氢气。
故答案为：D。
【分析】原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应。所以正极：H++2e-=H2。
6．【答案】D
【解析】【解答】解：A．K闭合时，甲乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以甲乙构成原电池，锌易失电子而作负极，铜作正极，铜电极上得电子发生还原反应，故A错误；
B．电子不进入电解质溶液中，故B错误；
C．片刻后，甲池中锌失电子生成锌离子进入溶液，为保持溶液呈电中性，则盐桥中氯离子向甲池移动，但硫酸根离子不发生反应，则硫酸根离子浓度不变，故C错误；
D．电解池阴极a上氢离子放电，同时生成氢氧化钠，酚酞遇碱变红色，所以滤纸a点变红色，故D正确；
故选D．
【分析】K闭合时，甲乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以甲乙构成原电池，锌易失电子而作负极，铜作正极，滤纸为电解池，a是阴极，b是阳极，阴极上氢离子放电，阳极上氢氧根离子放电，原电池放电导致从负极到阴极，从阳极到正极．
7．【答案】A
【解析】【解答】A．原电池放电时，VO2+离子化合价降低，被还原，应是电源的正极反应，生成VO2+离子，反应的方程式为VO2++2H++e-=VO2++H2O，故A符合题意；
B.充电时，阴极发生还原反应，V3+被还原生成V2+，电极方程式为V3++e-═V2+，故B不符合题意；
C.原电池放电时，电子由负极经外电路移向正极，内电路由溶液中离子的定向移动形成闭合回路，电离不流经溶液，故C不符合题意；
D.充电过程中，阳离子向阴极移动，由阳极区向阴极区移动，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据原电池和电解池原理进行分析电极反应和电极方程式的书写即可。
8．【答案】D
【解析】【解答】此题考查原电池的构成条件：有自发的氧化还原反应，两电极，电解质溶液，闭合回路；A.没有形成闭合回路；
B.中乙醇为非电解质溶液，无法导电；
C中两极材料相同，则不能形成电势差，故无法形成电子的定向移动；
D.能构成原电池：锌做负极，铜做正极；
故答案为：D。
【分析】根据原电池构成的条件：形成闭合回路、活泼性不同的金属或金属与导电的非金属做电极、能反应的电解质溶液进行判断能否构成原电池即可。
9．【答案】C
【解析】【解答】A.N极材料比M极活泼，但镁与氢氧化钠溶液不反应，而铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，所以M极质量减轻，故A不符合题意；
B.M极上质量不增加，故B不符合题意；
C.N极材料比M极活泼，且M极上有银析出，所以质量增加，符合题意，故C符合题意；
D.M极材料比N极活泼，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据现象判断M棒发生还原反应有固体析出，N棒发生氧化反应进行判断电极和电解质溶液的组成即可。
10．【答案】A
【解析】【解答】解：根据化合价可知，电极反应中锌的化合价升高，被氧化，原电池中较活泼的金属做负极，发生氧化反应，则锌为原电池的负极，负极上锌失电子发生氧化反应而逐渐被溶解，
故选：A．
【分析】根据化合价变化判断氧化还原反应，原电池中较活泼的金属做负极，发生氧化反应．
11．【答案】B
【解析】【解答】A. 开始加入少量浓硫酸时，乙中石墨电极作负极，I－发生氧化反应，选项A不符合题意；
B. 开始加入少量浓硫酸时，由电极反应式可以看出，甲、乙烧杯中均有I2生成，所以甲、乙烧杯中溶液均变蓝，选项B符合题意；
C. 电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态，选项C不符合题意；
D. 两次电池中电极反应不同，总反应进行的方向不同，故电流表指针偏转方向相反，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】依据题目信息和现象，B项中开始加入少量浓硫酸时，由电极反应式可以看出，甲、乙烧杯中均有I2生成，所以甲、乙烧杯中溶液均变蓝。
12．【答案】A
【解析】【解答】A．“水”电池工作时化学能转化为电能，同时伴随着热量的变化，故A符合题意；
B．根据X电极附近溶液先变黄可知，先是Fe2+被氧化，后是Cl-被氧化，若在线路中安装电压调节装置，则可根据电压和现象判断Fe2+、Cl-的还原性强弱， 故B不符合题意；
C．“水”电池工作时为原电池，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则“水”电池内Na+不断向正极移动，故C不符合题意；
D．结合上述分析，可知II为“水”电池的负极，负极上Ag失电子发生氧化反应，其电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据“ 水”电池总反应可知，Ag在负极发生氧化反应，MnO2在正极发生还原反应；由X电极附近溶液先变黄，可知X电极上Fe2+失电子，被氧化为Fe3+，即X电极为阳极，Y电极为阴极，则与其相连的I、Ⅱ分别为“水”电池的正极和负极。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．图1所示的装置没有形成闭合回路，没有电流通过，不能形成原电池，所以不能把化学能转变为电能，故A不符合题意；
B．图1中锌与硫酸反应为放热反应，化学能转化为热能，故B不符合题意；
C．图2所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，故C不符合题意；
D．图1中锌与硫酸反应为放热反应，图2为放热反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.图1不能形成原电池；
B.活泼金属与酸的反应为放热反应；
C.图2中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。
14．【答案】C
【解析】【解答】A.放电时电池负极的电极反应为H2－2e－+2OH－=2H2O，故A正确，不符合题意。
B.根据离子移动方向，放电时K＋移向正极，故B正确，不符合题意。
C.放电时镍电极的电极反应为 ：Ni(OH)2＋OH－－e－= NiO(OH)＋OH－故C不正确，符合题意。
D.根据总反应进行判断。该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】此题考查原电池知识的应用，根据原电池电极反应的书写方法进行书写电极反应，根据离子移动口诀正移正，负移负，判断离子移动的方向。
15．【答案】C
【解析】【解答】A.2-糠醛在“/石墨烯”电极上失去电子转化为糠酸，则“/石墨烯”是电池的负极，在“石墨烯”电极上得到电子转化为，则“石墨烯”是电池的正极，选项A不符合题意；
B．负极的电极反应式为，正极的电极反应式为，从左侧负极区穿过离子交换膜进入右侧正极区，故该离子交换膜为阳离子交换膜，选项B不符合题意；
C．正、负极电极反应式相加，得到电池的总反应为 ，选项C符合题意；
D．根据关系式可知，每消耗(即)，则通过离子交换膜的为，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】新型电池的判断：
1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；
2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒.
16．【答案】A
【解析】【解答】解：放电时为原电池，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氧化银得电子发生还原反应，
A．氧化银为正极，被还原，故A正确；
B．负极上Zn失去电子被氧化，发生的反应为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，故B错误；
C．Zn为负极，失去电子被氧化，故C错误；
D．Zn及金属氧化物与酸反应，则该装置中的电解质应为碱性物质，故D错误；
故选A．
【分析】由充电和放电的反应Ag2O+Zn 2Ag+ZnO可知，放电时为原电池，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氧化银得电子发生还原反应，以此来解答．
17．【答案】（1）B；C；Fe3++e-= Fe2+；0.002
（2）+6；杀菌的原因是有强氧化性，净水的原因是高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体，有吸附性；阴；阴；Fe-6e-＋8OH－= FeO42-＋4H2O
【解析】【解答】（1）①电流方向为：a→b，所以电极A为正极，B 为负极。负极失电子，根据总反应可知B为铜片，正极上得电子，所以电解质溶液C为 Fe2(SO4)3溶液；
②A为正极，Fe3+得电子生成Fe2+，电极反应式为Fe3++e-= Fe2+ ；
③电解硫酸钠溶液，阳极产生的气体为O2，标准状况下11.2mLO2的物质的量为5×10-4mol，电路中转移的电子的物质的量为n=4×5×10-4mol=2×10-3mol，原电池中Fe3+还原为Fe2+，根据电子守恒可知被还原的Fe3+的物质的量为0.002mol。
（2）①Na2FeO4中铁元素化合价为+6价；Na2FeO4具有强氧化性，可以杀毒，Na2FeO4发生氧化还原反应时被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成Fe(OH)3胶体，具有吸附性，因此 Na2FeO4可用来作净水剂。
②电极Ni与电源负极连接，为阴极；阳极Fe失去电子，发生的反应为Fe-6e-＋8OH－= FeO42-＋4H2O，阳极区OH-不断消耗，要使反应持续，必须补充OH-，所以离子膜为阴离子交换膜，使阴极区的OH-进入阳极区。
③根据产物可知Fe失去6个电子生成FeO42-，阳极反应式为Fe-6e-＋8OH－= FeO42-＋4H2O。
故答案为：（1）①B C ②Fe3++e-= Fe2+③0.002;（2）①+6②杀菌的原因是有强氧化性，净水的原因是高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体，有吸附性 ; 阴 阴；③Fe-6e-＋8OH－= FeO42-＋4H2O。
【分析】根据原电池负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；电解池阳极失电子发生氧化反应，阴极得电子发生还原反应知识来解答。
18．【答案】（1）b；a
（2）MnO2 + e-+ Li+= LiMnO2
（3）否；电极Li能与水反应
（4）3MnO2 + 6KOH + KClO3 3K2MnO4 + KCl +3H2O
【解析】【解答】（1）Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从b极流向a极；
（2）MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2；
（3）因负极材料为Li，可与水反应，则不能用水代替电池中的混合有机溶剂；
（4）MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的方程式为3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O。
【分析】（1）外电路中电子由负极流向正极；
（2）负极为Li-e-=Li+;
（3）锂为活泼金属能和水发生反应；
（4）发生了氧化还原反应，注意反应条件。
19．【答案】（1）CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+249.1kJ/mol
（2）I
（3）
（4）80%；p3>p2>p1；该反应为气体分子数增大的反应，压强增大，平衡逆移，甲烷的体积分数增大；＞
（5）CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O；0.1
【解析】【解答】(1)已知CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 反应的ΔH=[2(-110.4)+0]kJ·mol-[(-395)+(-74.9)]kJ·mol=+249.1kJ/mol ，即CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(s)的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+249.1kJ/mol；
(2)根据能量曲线图可知，反应Ⅰ反应物活化能大，反应速率慢，而反应Ⅱ反应速率较快，则总反应的反应速率取决于慢反应，即反应I；
(3)可逆反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)的平衡常数表达式Kp= ；
(4)①设a点时CH4的转化率为α
CO2(g)+ CH4(g) 2CO(g)+ 2H2(g)
起始（mol） 1 1 0 0
转化（mol） α α 2α 2α
平衡（mol） 1-α 1-α 2α 2α
则： = ，解得：α=80%；
②该反应为气体分子数增大的反应，压强增大，平衡逆移，甲烷的体积分数增大，故p3>p2>p1；温度为Tl℃、压强为P3时，b点处恒压曲线P3上方，CH4的含量比平衡时高，则此时反应应正向进行，即v(正)>v(逆；
(5)燃料电池通O2的极为正极，通CH4的极为负极，即电极A为负极，负极上CH4失电子发生氧化反应，生成CO2，电极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O；若电极B附近通入1m3空气(假设空气中O2的体积分数为20% )，则参加反应的O2的物质的量为1000L×20%÷22.4L/mol，根据电子守恒可知，消耗CH4体积为1000L×20%÷22.4L/mol× ×22.4L/mol=100L=0.1m3。
【分析】1）根据生成焓的定义计算反应的焓变，然后书写对应的热化学方程式；
（2）反应速率的快慢决定于活化能搞的一步反应；
（3）根据平衡常数的定义书写化学平衡常数的表达式；
（4）根据温度和压强化学平衡移动的影响进行判断即可；
（5）该原电池的负极发生甲烷的氧化反应，注意电解质为碳酸钾和碳酸钠的熔融混合物。
20．【答案】（1）
（2）正；；Cu
（3）6.5
【解析】【解答】（1）a、b不连接时，Zn与稀硫酸直接发生置换反应，反应的离子方程式为：。
（2）a、b用导线连接时，Cu极为正极，电极反应式为：。Cu极附近被消耗，正电荷相对减小，根据溶液电中性规律，向Cu极移动，补充Cu极附近的正电荷。
（3）每摩尔反应时，失去2mol电子，生成。设反应时Zn质量减轻为m，则：
，。
理论上片质量减轻6.5g。
【分析】（1）a和b不连接时，该装置不构成原电池，锌和氢离子发生置换反应；
（2）和b用导线连接，该装置构成原电池，锌失电子发生氧化反应而作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电解质溶液中阳离子向正极移动；
（3）根据Zn～2e-～H2计算。
21．【答案】（1）放热
（2）A；C
（3）正；2H++2e-=H2↑
【解析】【解答】(1)由图：反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应；
(2)A. 将铁片改为铁粉，增大反应物接触面积，化学反应速率加快，故A正确； B.
将稀硫酸改为浓硫酸，浓硫酸和铁发生钝化现象而阻止进一步反应，所以化学反应速率减慢，故B不正确；C. 升高温度，化学反应速率加快，故C正确；
故答案为：AC；
(3)Cu、Fe和稀硫酸构成原电池，易失电子的金属Fe作负极，负极上电极反应式为Fe-2e－=Fe2＋；另一种金属Cu作正极；Cu电极上氢离子得电子生成氢气，所以看到的现象是有无色气体生成，电极反应式为2H＋+2e－═H2↑，电子由负极Fe流向正极Cu。
【分析】原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，燃料电池中，通入燃料的一极为负极，通入助燃物的一极为正极，据此分析回答；
