原电池工作原理及应用知识点题库

按如图所示，两个烧杯中分别盛有足量的稀硫酸溶液和氯化铜溶液：

（1） AB两个装置中，属于原电池的是（填标号，下同）．
（2） B池中，右边C是极，电极应式为：；
（3） A池中溶解了6.5g锌时，转移了mol电子．

将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中，发生原电池反应，忽略体积变化，下列叙述错误的是（）

A . 溶液的pH增大 B . 溶液中的Zn²⁺浓度增大 C . 溶液中的SO₄²^﹣ 浓度增大 D . 溶液的密度增大

下列有关叙述正确的是（）

A . 碱性锌锰电池中，MnO₂是催化剂 B . 银锌纽扣电池工作时，Ag₂O被还原为Ag C . 放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大 D . 电镀时，待镀的金属制品表面发生还原反应

根据下列实验现象，所得结论错误的是（）

实验	实验现象	结论
A	Ⅰ烧杯中铁表面有气泡Ⅱ烧杯中铜表面有气泡	活动性：Al＞Fe＞Cu
B	试管中收集到无色气体	铜与浓硝酸的反应产物是NO
C	试管b比试管a中溶液的红色深	增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
D	长颈漏斗内液面高于烧瓶内液面且保持不变	装置气密性良好

A . A B . B C . C D . D

根据图，下列判断中正确的是（）

A . 烧杯b中发生还原反应 B . 烧杯b中发生的反应为2Cl^﹣﹣2e^﹣═Cl₂↑ C . 烧杯a中发生的反应为2H⁺+2e^﹣═H₂↑ D . 烧杯a中的溶液pH升高

放热的氧化还原反应能设计成原电池．下列反应中能设计成原电池的是（　　）

A . Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl反应 B . 酸碱中和反应 C . 灼热的炭与CO₂反应 D . H₂与Cl₂的燃烧反应

近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO₂的空气吹入K₂CO₃溶液中，再把CO₂从溶液中提取出来，并使之与H₂反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如下图所示：

回答下列问题：

（1）进入分解池中主要物质是；在合成塔中，若有4.4kgCO₂与足量H₂反应，生成气态的H₂O和CH₃OH，可放出5370kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：。
（2）该工艺在哪些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”：①；②。
（3）一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO₂和3.0 mol H₂ ，在不同催化剂作用下，相同时间内CO₂的转化率随温度变化如下图所示：
①催化剂效果最佳的是（填“催化剂I”．“催化剂Ⅱ”，“催化剂Ⅲ”）。b点v（正）v（逆）（填“>”，“<”，“=”）。
②此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是。c点时该反应的平衡常数K=。
（4）科学家还研究了其它转化温室气体的方法，利用下图所示装置可以将CO₂转化为气体燃料CO。该装置工作时的总反应方程式为。
（5）已知25℃时H₂CO₃的电离平衡常数为：K_al=4.4×10^-7、K_a2=4.7×10^-ll ，则反应：HCO₃^-+H₂O $\text{[math]}$ H₂CO₃+ OH^-的平衡常数K=。

能源是人类生存和发展的重要支柱，化学在能源的开发与利用方面起着十分重要的作用。某学习小组按如下图所示装置探究化学能与电能的相互转化：

（1）甲池是装置，通入CH₄气体的电极上的反应式为。乙池中SO₄²^－移向电极（填“石墨”或“Ag”）
（2）当甲池消耗标况下33.6LO₂时，电解质KOH的物质的量变化mol，乙池若要恢复电解前的状态则需要加入g （填物质名称）。
（3）丙池中发生的电解反应的离子方程式为。

有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L^-1的H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放入6mol·L^-1的NaOH溶液中，如图所示。

（1）甲中SO₄^2-移向极(填“铝片”或“镁片”)。写出甲中负极的电极反应式。
（2）乙中负极为，总反应的离子方程式：。此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为，还原产物是。
（3）原电池是把的装置。上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池中的正负极”这种做法(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行性实验方案(如可靠，此空可不填)。

能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g），△H=-1275.6 kJ/mol

②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）， △H=-566.0kJ/mol

③H₂O（g）=H₂O（l）， △H=-44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式。
（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的装置。

①甲池负极的电极反应为。

②工作一段时间后，测得甲中溶液的pH减小，该电池总反应的离子方程式为。

③乙池中A（石墨）电极的名称为（填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”），乙池中总反应式为。

④当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂的体积为mL（标准状况），假设乙池、丙池中的溶液均为足量，丙池中（填“C”或“D”）极析出g铜。

某固体酸燃料电池以 $\text{[math]}$ 固体为电解质传递 $\text{[math]}$ ，其基本结构如图，电池总反应可表示为 $\text{[math]}$ ，下列有关说法正确的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

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A . 电子通过外电路从b极流向a极 B . b极上的电极反应式为 $\text{[math]}$ C . 每转移 $\text{[math]}$ 电子，消耗标准状况下 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 由a极通过固体酸电解质传递到b极

铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni₂O₃+3H₂O $\text{[math]}$ Fe(OH)₂+2Ni(OH)₂ ，下列有关该电池的说法错误的是( )

A . 电池放电时，负极反应为Fe+2OH^－-2e^－=Fe(OH)₂ B . 电池的电解质溶液为碱性溶液，阳离子向正极移动 C . 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D . 电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)₂+2OH^－-2e^－=Ni₂O₃+3H₂O

如图是铜锌原电池，下列说法正确的是( )

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A . 电流从锌片流出经电流表到铜片 B . 锌电极发生还原反应 C . 铜片上发生氧化反应 D . 电解质溶液中的阴离子向负极移动

根据如图装置，下列说法正确的是（）

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A . 锌片表面有大量气泡 B . 铜片表面有大量气泡 C . 锌片是正极 D . 铜片是阴极

科学家近年发明了一种新型Zn-CO₂水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO₂被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是（）

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A . 充电时，电池总反应为2 $\text{[math]}$ =2Zn+O₂↑+4OH^-+2H₂O B . 充电时，正极溶液中OH^-浓度升高 C . 放电时，1molCO₂转化为HCOOH，转移的电子数为2mol D . 放电时，负极反应为Zn-2e^-+4OH^-= $\text{[math]}$

电化学在生产、生活中应用广泛。根据原理示意图，回答下列问题：

（1）图1装置是将能转化为能，若起始时左右两侧电极室溶液质量相等，当电路中有0.2mol电子发生转移时，左右两侧电极室溶液质量差为g。
（2）用如图2所示的装置可消除雾霾中的NO、SO₂_。
①电极B为(填“阴极”或“阳极”)。

②电极A上发生的电极反应为。
（3）图3中外电路中的电流方向为由(填“Al经导线流向Mg”或“Mg经导线流向Al”)，Mg电极上发生的电极反应为；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成(填标号)。
A．氨水 B．稀盐酸 C．蔗糖溶液
（4）图4易发生(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)，为了防止这类反应的发生，常采用的电化学方法进行保护。

燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如下图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均为惰性电极。下列叙述错误的是（）

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A . $\text{[math]}$ 极是负极，该电极上发生氧化反应 B . 电池总反应为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 极电极反应式为 $\text{[math]}$ D . 氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源

某原电池装置如图所示，下列说法正确的是（）

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A . 总反应方程式为 $\text{[math]}$ B . 铜为负极，发生氧化反应 C . 装置工作时，溶液中的 $\text{[math]}$ 向铁极移动 D . 装置工作时每转移 $\text{[math]}$ 电子，将消耗 $\text{[math]}$

化学反应中的能量和速率变化对生产生活有着重要意义。某研究学习小组同学进行下列探究活动。

（1）甲同学探究反应Fe+H₂SO₄（稀）=FeSO₄+H₂↑中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1 mol/L的H₂SO₄ ，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。
①该反应为（填“放热”或“吸热”）反应。

②下列措施中，能加快氢气生成速率的是（填字母）。

a．将铁片改成铁粉 b．将稀H₂SO₄改成浓硫酸 c．加硫酸钠溶液
（2）乙同学认为原电池原理也可加快化学反应速率，他设计如图1所示实验装置。实验过程中可观察到的现象是。铁片上的电极反应式为。
（3）丙同学根据 $\text{[math]}$ 反应的发生条件，在老师的指导下，按如图2流程探究不同催化剂对NH₃还原NO反应的催化性能。控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通入一定体积滴有酚酞的稀硫酸中（溶液的体积、浓度均相同）。

①写出实验室用加热固体混合物的方法制备NH₃的化学反应方程式。

②为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是。

③在不同催化剂时测得混合气体中NH₃的物质的量与时间的关系如图所示，则曲线（填序号）使用的催化剂催化性能最好，理由是。

为防止海水中钢铁的腐蚀，可将金属Zn连接在钢铁设施表面，减缓水体中钢铁设施的腐蚀，如图所示。下列有关说法正确的是（）

A . 金属Zn做正极，钢铁做负极 B . 过程中电能转化为化学能 C . Zn极的电极反应式为 $\text{[math]}$ D . 将金属Zn换成金属Cu也能起到保护作用

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