通用版2023届高考化学考点剖析专题卷 专题八 化学反应与能量变化

【通用版】专题八化学反应与能量变化

考点24化学反应与热能（2、4、7~9、13、15、16、27题）

考点25原电池化学电源（10、12、14、18、19、26题）

考点26电解池（3、5、17、20~23、25、28题）

考点27金属的腐蚀与防护（1、6、11、24、28题）

考试时间：90分钟满分：100分

一、选择题（本题共25小题，每小题2分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是最符合题目要求的。）

1.2017年4月26日，中国第•艘国产001A型航母顺利完成下水，有盐分的海水和空气会

对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。下列关于金属腐蚀和防腐的说法中错误

的是（）

A.可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀

B.海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀

C.刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀

D.外加电流，需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用

2.某反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是（）

反应热等于

C.a反应过程有催化剂参与D.在催化剂作用下，该反应的活化能等于

E[+E2

3.下列关于工业生产过程的说法正确的是（)

A.工业上电解冶炼铝，由于AI2O3熔点高,可用AlCh代替

B.氯碱工业中，选用阳离子交换膜除了平衡电荷外还可隔绝气体产物，避免出现危险

C.侯氏制碱法中，在沉淀池中发生反应时，应向饱和食盐水中先通入二氧化碳，然后通入

氨气

D.接触法制硫酸过程中，在吸收塔内用水来吸收SO3

4.为减少目前燃料燃烧时产生的污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制

取氢能的构想。下列有关说法正确的是()

__太阳能_

•解催化铲、

HQ|电度IH2G

燃料电池

A.H,O的分解反应是放热反应

B.氢能源已被普遍使用

C.2molH,O(1)具有的总能量低于2molH,(g)和ImolO2(g)的总能量

D.氢氧燃料电池放电过程中电能转化为化学能

5.下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是()

A.电池是能量高效转化装置，燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B.电热水器用牺牲阳极的阴极保护法阻止不锈钢内胆腐蚀，阳极选用铜棒

C.工业上用电解法精炼铜过程中，阳极减少的质量和阴极增加的质量相同

D.电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜减缓腐蚀，铝件作为阳极

6.铜板上铁钾钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中不正确的是()

HQ(水膜)

A.此过程中铜并不被腐蚀

B.此过程中的正极反应式：2H++2e、H2T

C.此过程中电子从Fe移向Cu

D.此过程中还涉及反应：4Fe(OH)2+2H,O+O2=4Fe(OH),

7.阴(N,HJ在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图1。

N也

itsd)

已知200℃时，反应I:

1

3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)A//,=-32.9kJ-mof

反应II：

N2H4(g)+H2(g)=2NH,(g)AW2=-41.8kJ-mor'

下列说法不正确的是()

A.图1所示过程①、②都是放热反应

B.反应n的能量变化示意图如图2所示

C.断开3molN,HKg)中的化学键吸收的能量小于形成1molN,(g)和4moiNH：(g)中

的化键释放的能量

D.200C时，肌分解生成氮气和氢气的热化学方程式为

N2H4(g)^N2(g)+2H,(g)=+50.7kJ.mor'

8.己知在25℃、lOlkPa下，IgQHiB(辛烷，1)燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出

48.40kJ热量.表示上述反应的热化学方程式正确的是()

25

A.C8H18(1)+y02(g)----8CO2(g)+9H2O(g)\H=-48.40kJmor'

25

B.C8H18(l)+yO,(g)=8CO2(g)+9H2O(l)\H=-5518kJ-mof'

25

C.C8Hl8(l)+yO2(g)^8CO2(g)+9H2O(l)=+5518kJ-moP'

D.CgHls(l)+yO2(g)=8CO2(g)+9H,O(l)\H=-48.40kJ-mol'

9.已知:①lOlkPa时，C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)A/7l=-1323kJ•moL②稀

溶液中，H+(aq)+0H-(aq)==H2。⑴AH2=-57.3kJ-moL,下列说法正确的是()

A.lmolC2H4(g)的能量比2molCO2(g)和2molH2O(g)的高

B.表示C2H4燃烧热的热化学反应方程式中A”=QkJ.mo「，Q大于1323

C.98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成Imol水时放出57.3kJ的热量

D.CH3coOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1)\H<

10.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图所示。下列说

法不正确的是()

Pl电极(a)匚竺JPt电极(b)

1\™

KOII溶液

A.工作时，溶液中OH向电极a移动

B.a的电极反应式为2NH3-6e-+6OH=N2+6H,O

C.反应消耗的NH,与O?的物质的量之比为4：5

D.O?在电极b上发生还原反应

11.研究金属腐蚀及防护的装置如图所示，下列说法错误的是()

铁片

电极d

海水

A.若d为石墨,铁片腐蚀加快

B.若d为石墨,石墨上发生的电极反应为。2+2也0+41=401<

C.若d为锌块,铁片不易被腐蚀

D.若d为锌块,铁片上发生的电极反应为2田+2e-=凡T

12.直接甲酸燃料电池，是一种近年发展起来的新型燃料电池，被认为是最有可能最早获得

商业化应用的燃料电池，这种电池所需的甲酸易于储存、运输和处理，具有维护成本低、

技术可扩展等优点，可应用于家庭生活和工业生产。下列说法错误的是()

A.放电过程中需要补充的物质A为H2sO」

B.原电池工作时K+通过半透膜移向HCOOH这一极

C.通入HCOOH一极的反应为HCOO--2e-+2OH"=HCO；+H2O

2+3+3+

D.电解质储罐中02的作用是将Fe氧化成Fe，使Fe循环使用

13.用CH”催化还原NO,,可以消除氮氧化物的污染。例如：①

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△”=-574kJ•，②

1

CH4(g)+4NO(g)=2N,(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=-1160kJ-moP,下列说法不正确

的是（）

A.若用标准状况下4.48LCH,还原NO?生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4kJ

B.由反应①可推知：CH式g)+4NO,(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(1)\H<-574kJ.mol'

C.若均有Imol甲烷反应时，反应①②转移的电子数相同

D.反应②中当4.48LCH,完全反应时转移电子的物质的量为1.60mol

14.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：CrO2->Fe3+）设计了盐桥式的原电池，如

图所示。盐桥中装有琼脂与饱和K,SO4溶液。下列叙述中正确的是（）

石墨石墨

FeqSOJ、Crg),

FeSO.溶液

WH,SO4

A.甲烧杯的溶液中发生氧化反应

B.乙烧杯中发生的电极反应为

2Cr3++7H,O-6e^Cr,O^+14H*

C.外电路的电流方向为从a到b

D.电池工作时，盐桥中的so：-移向乙烧杯

15.科学家结合实验和计算机模拟结果，研究了在贵重金属催化剂表面上的气态体系中，一

个CO分子还原NO的能量变化与反应历程如图所示。下列说法错误的是（）

A.该反应的热化学方程式为2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2co2(g)△"=(4-纥)kJ•mol

B.决定整个反应速率快慢的步骤是①

C.反应过程中断裂与形成的化学键都包含。键和兀键

D.改变催化剂，不能使反应的熔变发生改变

16.已知甲酸的分解反应：HCOOH；——^CO+H2O在H*催化作用下反应历程为

（H—C）--H2O+CC）-

H+…6HH

HCOOH+H*-过渡态【过渡态11CO+H++H2O

根据过渡态理论，其反应过程中的能量变化如图所示，£P与、&均大于0。

下列说法不正确的是（）

A.E,为正反应的最高活化能

B.该反应为放热反应，AW=E3

C.图像中第一个峰（过渡态）对应的物质结构为过渡态I

D.使用催化剂后，正、逆反应速率同等程度改变，平衡不移动

17.有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了一

种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池（图1）,该电池在充电过程中，聚对苯二酚（图2）被

氧化。下列说法错误的是（）

蓄

液

池

A.放电时，电子由b电极流向a电极

B.充电时，a电极附近溶液的pH增大

C.电池中间的隔膜为特殊尺寸的半透膜，其作用是阻止正负极物质的交叉污染

D.放电时,b电极的电极反应式为~~p+-4ne-^=£R一（++4nH'

18.“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能，如图用固体氧化物

作“直接煤燃料电池”的电解质。有关说法正确的是（）

A.电极b为电池的负极

B.电池总反应式：C+CO2=2CO

C.电子由电极a沿导线流向电极b

D.煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量的利用率低

19.工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得盐酸，流程复杂且造成能

量浪费。有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下

列说法肯定错误的是（）

A.通入氢气的电极为原电池的正极

B.两极材料都用石墨，用稀盐酸做电解质溶液

C.电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动

D.通氯气的电极反应式为Ck+2e-==2Cr

20.1808年戴维电解一种碱土金属氧化物（用M0表示）与汞的混合物，得到汞齐后再蒸去

汞，发现了镁、钙、锢、根。下列说法不正确的是（）

A.电流流向：b极一石墨极，伯极-a极

B.向伯极迁移M2+数目等于向石墨极迁移。2•数目

C.阳极反应式为M"+xHg+2e-•xHg

D.汞齐起保护金属作用

21.利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸核的工业废水中生产硝酸和氨，原理如图所示。

下列叙述不正确的是（）

僵滞液

A.N室中硝酸溶液浓度a%<b%

B.a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜

C.M、N室分别产生氢气和氧气

D产品室发生的反应为NH：+OFT-NH‘T+HQ

22.2014年《RSCAdvances》报道了一种全陶瓷固体氧化物铁一空气电池，工作原理如下

空气电极

固体氧化物（含。2-）

电解质

燃料电极

负

极

室

下列说法正确的是（）

A.该电池常温下可稳定工作

B.放电时，电能转变为化学能

C.充电时，阳极发生反应：40H-4e-==2H2O+O2T

△

D.放电时，负极室发生反应：Fe+xH2O（g）—FeOx+xH2,负极发生反应:

H,+0~-2e,H,0

23.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中溶质足

量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。一段时间后，断开电

键K,下列说法正确的是（）

A.电流由A极流出，最后由B极流入

B.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu固体能使溶液恢复原浓度

C.甲池通入CH30H的电极反应式为CHQH-6e-+2H2。=CO：+8M

D.甲池中消耗280mL（标准状况下）O?,此时丙池中理论上析出3.2g固体

24.在城市地下常埋有纵横交错的管道和运输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁

轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起金属管

道、铁轨的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是（）

A.溶液中铁丝左端电极反应式为Fe-2e^=Fe2+

B.如在NaCl溶液中加入酚酷，右边Fe电极附近溶液变红

C.地下管线被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜

（或油漆等），也可以使用外加电流法

D.原理图可理解为两个串联电解装置

25.某化学课外活动小组拟用铅蓄电池为直流电源，进行电絮凝净水的实验探究，设计的实

验装置如图所示。下列说法正确的是（）

A.Y电极反应为Pb+SO：-2e「^=PbSO4

B.每消耗103.5gPb,理论上电解池阴极上有1mol凡生成

电解

C.该电解池的总反应为2A1+6H2。-2A1（OH）3+3H2T

D.若污水为含有Cr^O；的工业酸性废水，为将其转化为Cr"除去，可让铁电极连接铅蓄电

池的正极

二、非选择题（本题共3小题，共50分。）

26.（18分）原电池是化学对人类的一项重大贡献。

（1）某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。

ab

r口

①a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是o

②a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H+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0.2mol电子，则理论上Zn片质量减轻

——go

⑵如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：

CH,入口W，CO；OH、go,入口

]srOH”r

a'；极I_b晶

NaOH溶液

①电池的负极是(填"a”或"b”)电极，该极的电极反应式为：o

②电池工作-一段时间后电解质溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)现有下列三个氧化还原反应：

a.2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KC1+I2

b.2FeCl2+Cl2=2FeCl3

c.2KMnO4+16HC1(y^)=2KCl+2MnCI2+8H2O+5C12T

3

Fe\I2.ClrMnC>4的氧化性由强到弱的顺序为

27.(12分)某实验小组利用如下方案测定0.50mol•匚1的NaOH溶液和0.50mol-L的硫酸

反应的热量变化。

I.配制0.50mol•1/的NaOH溶液。

(1)NaOH的电离方程式为

邈度计

一碎泡沫JB料

(3)写出该反应的离子方程式：o

(4)该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。

(5)取50mL上述配制的NaOH溶液和30mL硫酸进行实验，实验数据如表:

①请填写表中的空白：

起始温度乙/℃温度差平均

温度终止温度值

实验次平均值t/°C（r2Tl）

H2SO4NaOH2

/℃

126.226.026.130.1

227.027.427.231.3

•—

325.925.925.929.8

426.426.226.331.1

②上述实验测得的中和热绝对值小于57.3kJ-molT的原因可能是（填字母）。

a.实验装置保温、隔热效果差

b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度

28.（20分）氢能是新能源，它的利用包括氢的制备，储存和应用三个环节。回答下列问

（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是（至少答出两点）。但是氨气直接

燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:

（2）化工生产的副产物氢是氢气的来源之一.可通过电解法制取有广泛用途的

Na,FeOJ同时获得氢气：通电，工作原理如图1所

Fe+2H2。+2OH--FeO1+3H2T

示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色Feo?-，银电极附近有气泡产生。若氢氧化钠溶

液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na,FeC）4在强碱性条件下稳定存在，易

被H,还原。

①电解一段时间后,降低的区域在.（填“阴极室”或“阳极室”）。

c(OH-)

②电解过程中，需要将阴极产生的气体及时排出，其原因是。

③c（Na,FeOj随初始々NaOH）的变化如图2所示，任选M、N两点中的一点，分析

c（Na2FeOj低于最图值的原因：---------------

(3)图3为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图.

①腐蚀过程中，负极是(填“a”“b”或“c”)。

②环境中的C「扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈

CU2(OH)3C1,其离子方程式为-------------------。

③若生成4.29gCu,(OH),Cr则理论上消耗氧气的体积为L(标准状

况)。

答案以及解析

I.答案：B

解析：船舶外壳装上锌块，因锌比铁活泼，因此构成原电池时，锌作负极，铁作正极，铁

被保护，此方法为牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；海上舰艇的腐蚀主要为电化学腐

蚀，故B错误；防锈漆可以避免金属与空气、水的接触，防止金属被腐蚀，故C正确；根

据电解原理，被保护的金属作阴极，金属本身不参与反应，可以防止被腐蚀，此方法为外

加电流的阴极保护法，故D正确。

2.答案：A

解析：使用不同的催化剂，对该反应活化能的影响不同，故A项正确；该反应反应物的总

能量高于生成物的总能量，为放热反应，故B项错误；b反应过程有催化剂参与，故C项

错误；与、马分别代表b反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的

£,,故D项错误。

3.答案：B

解析：本题考查物质的性质、用途及在工业生产中的应用。因为氯化铝是共价化合物，熔

融状态下不导电，所以工业上通过电解法冶炼铝时不可用AICI3,A错误；阳离子交换膜既

可平衡电荷又可隔绝气体产物，可避免氢气和氯气混合发生爆炸，B正确侯氏制碱法中，

因为氨气极易溶于水，而二氧化碳的溶解度较小，故先通入氨气后通入二氧化碳有利于吸

收更多的CO2，反应生成更多的NaHCOy从而析出碳酸氢钠晶体，C错误；接触法制硫

酸过程中，通常用98.3%的浓硫酸来吸收SO3，D错误。

4.答案：C

解析：凡0的分解反应是吸热反应，A项错误；氢能源未被普遍使用，B项错误；因为

H2O的分解反应是吸热反应，所以2moiH2O(1)具有的总能量低于2molH2(g)和

ImolO.g)的总能量，C项正确；氢氧燃料电池放电过程中化学能转化为电能，D项错

误。

5.答案：D

解析：A项，燃料电池放电时，化学能转化为电能的效率较高，但不能全部(100%)转

化，故错误；B项，不锈钢的主要成分是Fe,牺牲阳极的阴极保护法应选用比Fe活泼的

金属(如Mg),而铜不如Fe活泼，则铜棒不能起到保护不锈钢内胆的作用，故错误；C

项，电解法精炼铜的阳极为粗铜(含Zn、Fe、Ag等杂质)，CuSCU溶液为电解液，精炼

时，阳极上的Cu、Zn、Fe等均会失电子变成相应的阳离子进入电解液中，Ag等不活泼金

属沉积在阳极底部，阴极上只发生CiP++2e-=Cu,杂质的含量和比例未知，则阴、阳两极

的质量变化不确定，故错误；D项，电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜，即A1失电子发

生氧化反应生成ALO3,所以铝件作阳极，故正确。

6.答案：B

解析：由题图可知，水中溶解了氧气，铜、铁和水构成了原电池，较活泼的金属作负极，

发生吸氧腐蚀，则该原电池中Fe作负极，铜作正极。原电池放电时，负极失电子容易被腐

蚀，则此过程中铁被腐蚀，铜不被腐蚀，A正确；正极上氧气得电子发生还原反应，电极

反应式为02+2达0+4已=40匕，B错误；该原电池放电时，外电路中电子从负极铁流向

正极铜，C正确；此过程中铁被腐蚀，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe",正极的电极反

应式为O2+2Hq+4e=4OH-,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚

铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，反应的化学方程式为

4Fe(OH)2+2H,O+O2=4Fe(OH),,D正确。

7.答案：C

解析：图1中过程①是N2H4分解生成N2和NH-A//,<0,所以图示过程①为放热反

应，故A项正确；反应H是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故B项正

确；放热反应中，反应物中化学键的键能之和小于生成物中化学键的键能之和，故C项错

误；根据盖斯定律，由I-2xH得

11

N,H4(g)=N2(g)+2H2(g)=-32.9kJ-mol--2x(-41,8kJ-moP)=+50.7kJ-moL,

故D项正确。

8.答案：B

解析：在25℃、lOlkPa下，1g辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出48.40kJ的热量，Imol

辛烷的质量为H4g/molXlmol=114g,所以其热化学方程式为

25

C8Hl8(l)+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)AW=-5518kJ-mof'o

9答案:B

解析：

10.答案：C

解析：由图可知，作时a极上NH3变为N2,发生氧化反应，则a极为负极，溶液中的阴离

子向负极移动，A项正确；负极上NH3发生氧化反应生成N2,电极反应式为

--

2NH,-6e+6OH-N2+6H2O,B项正确；电池总反应为4NH3+302=22+6HQ,消

耗N&与。2的物质的量之比为4：3,C项错误；b极为正极，。2在正极发生还原反应，

D项正确。

11.答案：D

解析：A项，铁、石墨及海水能构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化为Fe2+进入溶

液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时铁片的腐蚀

速率快，正确；B项，d为石墨，由于电解质溶液为中性，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨

电极上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O2+2HQ+4e-=4OH-,正确；C项，

d为锌块，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn,,Fe得到保护，铁片不易

被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质溶液为中性，所以发生的是吸氧腐蚀，在铁

片上发生的电极反应为。2+2乩0+46-=4011-，错误.

12.答案：B

2+3+

解析：电解质储罐中02氧化Fe生成Fe的离子方程式为

2++3+

O2+4Fe+4H=4Fe+2H2O,结合最终得到K2so,可知物质A为H2so「故A正

确；通入HC00H的一极为负极，原电池中阳离子移向正极，故B错误；通入HCOOH的

一极为负极，电极反应式为HCOCr-2e+2OH--HCO；+H3O,故C正确；电解质储

罐中0?氧化Fe?+生成F/,Fe3,循环使用，故D正确。

13.答案：D

解析：

14.答案：A

3+

解析：根据氧化性：Cr2O^>Fe,可知甲烧杯中Fe?+失电子发生氧化反应生成Fe",a是

负极，故A正确；乙烧杯中Cr^O；得电子发生还原反应生成C产，电极反应为

+3t

Cr2O^+14H+6e-=2Cr+7H2O,故B错误；a是负极、b是正极，外电路的电流方

向为从b到a,故C错误；a是负极、b是正极，电池工作时，盐桥中的SOj移向甲烧杯，

故D错误。

15.答案：A

解析：该过程表示一个CO分子还原NO的能量变化，热化学方程式对应的能量变化应该

是2moicO分子被还原的能量，故A错误；活化能大速率慢，是决速步骤，①的活化能大

于②，决定整个反应速率快慢的步骤是①，故B正确；反应物CO分子含有0键和兀

键，生成物N?和CO?含有b键和兀键，所以反应过程中断裂与形成的化学键都包含b

键和7T键，故C正确；催化剂只能改变反应历程，不能改变焰变，故D正确。

16.答案：B

解析：

17.答案:B

｛电源/用电相）

充电时，聚对苯二酚■

被氧化，即化合价升放电时,

高，失去电子.则a电极b电极为

为阳极改电时1a电极、负极发生

为正极，电子由负极流菌氧化反应,

向正极,即从b电极港向液

解析:D正确。

a电极人正确，充也扣池

电极为逊聚对^「觥

失去电子发生氧化反应

M了氢离子声电极附

近溶液的阳减小JB错风■

特殊尺寸的半透膜,其作用是阻止

止负极物质的交乂污染,C正确二

18.答案：C

解析：燃料电池中，加入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，所以电极a是负

极、电极b是正极，故A错误；电解质为固体氧化物，则负极反应式为

2

C-4e+2O'^=C02T,正极反应式为。2+4e-^=2O?一,电池总反应式为

C+O2=CO2,故B错误；在外电路，电子由负极a沿导线流向正极b,故C正确；煤

燃料电池能将化学能直接转化为电能，而煤燃烧发电时，化学能先转化为热能再转化为电

能，能量损耗较大，所以煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量的利用率高，故D错误。

19.答案:A

解析：根据燃料电池的工作原理，利用原电池原理直接制盐酸的方程式为：

H2+C12=2HC1,该原电池的工作原理和燃料电池的工作原理相似。A、反应

Hz+Cl?=2HC1中，氢气失电子，所以通入氢气的电极为原电池的负极，故A错误；

B、两极材料可以都用石墨，一极通入氢气，一极通入氯气，可以用稀盐酸做电解质溶

液，故B正确；C、在原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，通氯气的电极为正

极，故C正确；D、通氯气的电极为正极，发生得电子得还原反应，电极反应式为：

Cl,+2e=^=2C1,故D正确。故选A。

20.答案：C

解析：A.由图示分析可知:伯电极为阴极，石墨电极为阳极，电流由正极流出，流向阳极;

阴极流向负极，A正确;B.MO中阴、阳离子带电荷数相等，通电时向两极迁移的阴，阳离

子数目相等，B正确;C.阳极反应式为2O2-4e-=0,T,阴离子反应式为

M>+xHg+2e=MxHg,C错误;D.镁、钙、盥，钢等活泼金属容易与空气中氧气反

应，液态汞包裹金属，避免活泼金属在高温下被氧化,D正确;故选:C。

21.答案：B

解析：A.N室中石墨为阳极，阳极上水失电子生成和H*,电极反应式为：

2HQ-4e--O2T+4H+,生成氢离子，氢离子浓度增加，因此N室中硝酸溶液浓度

a%<b%,A正确；B.由分析可知a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜，B错误；C.由

分析可知M、N室分别产生氢气和氧气，C正确；D.由分析可知，产品室发生的反应为

NH*+OH=NH,?+H2O,D正确。

22.答案:D

解析：A.放电时负极室在高温下发生反应:Fe+xHQ(g)-FeO,+*凡,则常温下不能稳定

工作，故A错误;B.放电时将化学能转化为电能的原电池，故B错误;C.充电时是将电能转化为

化学能的电解池，阳极为氧离子失电子放出氧气，反应为：2OJ4e-O?T,故C错误;D.放

电时,负极室在高温下发生反应:Fe+xHq(g)-FeO,+x%，氢气失电子发生氧化反应，则

负极发生反应为:+02-2"-HQ,故D正确。故选:D。

23.答案：B

解析：

24.答案：A

解析：由装置图可知，左边铁与正极相连为阳极，反应式为Fe-2e-Fe”,铁丝左边应

为阴极，反应式为2H，+2e--H?T,故A错误；根据装置图，铁丝左边应为阴极，反

应式为2H*+2e--凡个，消耗氢离子导致碱性增强，阴离子OFT移向阳极，故右边Fe

电极附近溶液变红，故B正确；为了保护地下管线不被腐蚀，故应将埋在地下的金属管道

表面涂绝缘膜，也可以使用外加电流法，故C正确；由装置图可知，左边铁与正极相连为

阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解

装置，所以可理解为两个串联电解装置，故D正确。

25.答案:D

解析：据图可知电解池中，铝电极失电子作阳极，电极反应为2Al-6e--2A1",在铝表

面有氧气产生，说明有部分氢氧根离子放电，Fe电极上水得电子作阴极，电极反应为

6H2O+6e-=3H2T+6OH,铅酸蓄电池中X与阴极Fe相连，作负极，电极反应是

Pb+SO；-2e-=PbSO4,Y与阳极铝相连，作正极，电极反应为

PbC)2+4H*+SO；+2e-PbSO“+2H,O,故A错误；〃(Pb)=侬，5g1=0.5mol,则

207g-mol

反应转移电子的物质的量是0.5molX2=hnol,根据串联电路中电子转移守恒，则电解池的

阴极上反应产生H?的物质的量是0.5moL故B错误；阳极电极反应为

2AI-6e'===2A产，阴极电极反应为6H20+66-=3凡T+60才，总反应为

电解

2A1+6H2。2Al(OH%(胶体)+3H?T,在铝的表面有氧气产生，说明还存在电解水

电解

的过程：2H2。^=。2个+2H2个，故C错误；让铁电极连接铅蓄电池的正极，作阳极，

则铁失电子转化为亚铁离子，含有Cr2O；的工业酸性废水具有强氧化性，与亚铁离子反应

可转化为Cr"除去，故D正确。

26.答案：⑴①Zn+2H+=Zn2++H2T②正;2H'-+2e-=H2T;Cu③6.5

-

(2)@a;CH4+1OOH-8e-=CO^+7H2O②减小

3+

(3)MnO4>Cl2>Fe>I2

解析：（1）①a和b不连接时，锌比铜更活泼，故锌能与稀硫酸反应，烧杯中发生反应的

+2++2+

Zn+2H=Zn+H2TZn+2H=Zn+H2T

离子方程式是一,故答案为：；

②a和b用导线连接，此时构成原电池，锌比铜活泼，则锌为负极，铜为正极，故Cu极为

原电池正极，发生还原反应，该电极反应式是2H++2e-一H?T,原电池内部的电解质

溶液中的阳离子由负极移向正极，故H+移向Cu极，故答案为：正；

+

2H+2e-=H2T;Cu：

③无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀，根据ImolZn在反应中失去2moi电子，若转移了

0.2mol电子，腐蚀的Zn的物质的量为O.lmol,则理论上Zn片质量减轻0.1molx65

g/mol=6.5g,故答案为：6.5；

（2）①根据图示可知电解质溶液为碱性电解质，故该极的总反应为：

CH4+2O2+2OH-=CO^-+3H2O,在燃料电池中，通。2的一极为正极，该电极反应为：

2O2+4H2O+8e=8OH-,通燃料的一极为负极，故电池的负极是a电极，电极反应式

为总反应式减去正极反应式，故负极反应式为：CH4+10OH--8e-=COj+7H2O,故

-

答案为：a；CH4+10OH--8e=CO^+7H2O;

②根据电池的总反应式可知，反应中消耗O