【文档说明】实验活动6 化学能转化为电能 -2022-2023学年高一化学同步精品讲+练(人教版2019必修第二册）（解析版）.docx，共(20)页，1.341 MB，由envi的店铺上传

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实验活动6化学能转化为电能考试时间：70分钟卷面分值：100分学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目

的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。5.考试结束后，只交试卷答题页。可能用到的相对原子质量：H-1C

-12N-14O-16Na-23Mg-24S-32Cl-35.5一、选择题(本题含16小题，每题3分，共48分。每题只有一个选项符合题意)1．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·高一校考期中）下列关于原电池的说法中，正确的是（）A．任何化学反应上都能设计成原电池B．原电池工作时，阳离子向负极移

动C．原电池的负极发生氧化反应D．原电池工作时，电子通过电解质溶液流向正极【答案】C【详解】A．自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池，非氧化还原反应一定不能设计成原电池，故A错误；B．原电池工作时

，溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故B错误；C．原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故C正确；D．原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，溶液中存在离子的定向迁移，电解质溶液中不存在电子的移动，故D错误；答案选C。【点睛】自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池，原

电池中发生的是自发进行的氧化还原反应，为学生的疑难点。2．（2021秋·江苏盐城·高二校考期中）在如图所示的装置，a为活泼性顺序位于氢之前的金属，b为石墨棒，关于此装置的各种叙述正确的是A．石墨棒上有气体

放出，溶液酸性变弱B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电流方向是从a极到b极D．b极附近的SO24−浓度逐渐增大【答案】A【分析】原电池中活泼金属为负极，失去电子，则a为负极；溶液中的氢离子在正极得到电子

而被还原为H2，则b为正极；电流方向与电子流向相反，应由正极(b)流经导线向负极(a)，据此进行解答。【详解】A．由分析可知，石墨棒为正极，有气体放出，溶液中的H+得到电子转化为H2，故溶液的酸性变弱，A正确；B．由分析可知，a是负

极，b是正极，B错误；C．由分析可知，导线中有电子流动，电流方向是从b极经导线流到a极，C错误；D．由分析可知，a为负极，原电池内部的溶液中阴离子流向负极，故a极附近的SO24−浓度逐渐增大，D错误；故答案为：A。3．（2020秋·广东茂名·高二校联考期末）下列关于原电池的说法正

确的是A．铜、铝作电极组成的原电池中铝可能是正极B．钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe-3e-=Fe3+C．电极本身一定参与电极反应D．原电池工作时，阳离子移向正极，且一定在正极得电子发生还原反应【答案】A【详解】A．若铜、铝作电极组成的原电池中，若电解液是浓硝酸，铝与

浓硝酸会发生钝化，铜与浓硝酸发生反应，则铜做负极，铝做正极，故A正确；B．钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C．在氢氧燃料电池中，电极本身并没有参与电极反应，故C错误；D．原电池工作时，一般阳离子移向正极，不一定在正极得电子，例如锂离子

电池工作时，锂离子移向正极，并没有在正极上发生还原反应，故D错误；答案选A。【点睛】判断原电池的正负极时，不能只看活泼性，还需要判断氧化反应和还原反应发生在哪一极上，为易错点。4．（2022秋·山西太原·高一

太原师范学院附属中学校联考阶段练习）下列四个常用电化学装置的叙述错误的是图Ⅰ水果电池图图Ⅱ干电池图Ⅲ铅蓄电池Ⅳ氢氧燃料电池A．图Ⅰ所示电池中，电流从铜片流出B．图Ⅱ所示干电池中锌皮作负极C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小。D．图Ⅳ所示电池中正极反应为：O2+2H2

O+4e-=4OH-【答案】D【详解】A．图Ⅰ是铜锌水果电池，锌做负极，铜作正极，故电流从正极铜片流出，A正确；B．锌锰干电池，石墨做正极，锌筒做负极，B正确；C．铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O，可以反复充

放电属于二次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小，C正确；D．氢氧燃料电池正极氧气发生还原反应，图片显示氢离子在移动，说明为酸性电解质，故正极电极反应为O2+4H++4e-=2H2O，D错误；故答案为：D。5．

（2022春·四川绵阳·高二盐亭中学校考开学考试）氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，KOH溶液作电解质，下列叙述不正确的是A．正极电极反应为：22O4e2HO4OH−−++=B．供电的总反应为：2222HO2HO+=C．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产

物是水，属于环境友好电池D．氢氧燃料电池中2H和2O燃烧放出的热量转变为电能【答案】D【分析】氢氧燃料电池，负极发生氧化反应：H2-2e-=2H+，正极发生还原反应：O2+4e−+2H2O=4OH−，KOH溶液作电解质，据此分析解答。【详解】A．

由分析可知，通入氧气的一极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为22O4e2HO4OH−−++=，故A正确；B．由分析可知，电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，总反应

为2222HO2HO+=，故B正确；C．由分析可知，氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，电池工作时，不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池，故C正确；D．由分析可知，氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，氢气和氧气在两极上放电，没有发生

燃烧，故D错误；故答案选D。6．（2022秋·广西钦州·高二钦州一中校考期中）银锌纽扣电池如图，电池反应式为：222ZnAgOHOZn(OH)2Ag++=+，下列说法正确的是A．锌作正极B．负极发生还原反应C．负极的电极方程式

为：2Zn2eZn−+−=D．电池工作时，电流从2AgO经导线流向Zn【答案】D【详解】A．在反应中，Zn的化合价升高，则Zn作还原剂，发生氧化反应，故Zn作负极，A错误；B．负极发生氧化反应，B错误；C．负极的电极方程式为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，C错误；D．

Ag2O作正极，故电池工作时，电流从Ag2O经导线流向Zn，D正确；故选D。7．（2021秋·内蒙古赤峰·高一校考阶段练习）将铜片、锌片和CuSO4溶液组装成原电池装置，当导线中有1mol电子通过时，下列说法不正确的是A．溶液中2-4

SO移向锌电极B．铜片作正极，Cu在正极发生还原反应C．锌片质量减少65g，铜片质量增加32gD．电子由锌片通过导线流向铜片【答案】C【详解】A．将铜片、锌片和CuSO4溶液组装成原电池装置，锌为活泼金属，锌作负极，铜做正极，根据阴离子移向负极，因此溶液中24

SO−移向锌电极，故A正确；B．铜片作正极，溶液中的铜离子在正极得到电子发生还原反应，故B正确；C．锌片质量减少65g即1mol，根据Zn－2e-＝Zn2+，转移2mol电子，铜片发生Cu2+＋2e-＝Cu，因此铜片质量增加1mol×64g∙mol−1＝64g，故C错误；D．负极是锌，失去电

子，正极是铜，铜离子在正极得到电子，因此电子由锌片通过导线流向铜片，故D正确。综上所述，答案为C。8．（2020秋·江苏镇江·高二吕叔湘中学校考期末）金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．金属M作电池正极B．电解质是熔融的MOC．电路中转移2m

ol电子，理论上约消耗空气56LD．电池总反应为2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2【答案】D【分析】从电池示意图中可以看出，左侧金属M失去电子变成M2+，为电池负极；右侧空气中的氧气得到电子与水反应生成OH-，为电池正极，据此答题。【详解】A．从图中可

以看出M失电子生成M2+，故M电极为原电池的负极，A错误；B．从图中可以看出，M2+离子和OH-离子可在两电极之间移动，说明电解质为熔融M(OH)2，B错误；C．阳极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，电路中转移

2mol电子，正极需要消耗氧气0.5mol，标准状况为11.2L，C错误；D．根据电池的正负极方程式可知，电池的总反应为2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2，D正确；故选D。9．（2020秋·山西吕梁·高一汾阳中学校考期中）燃料电池是燃料(如氢气、甲烷(CH4)、一氧化碳等)跟氧气(

或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是KOH溶液。电池的总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，下面关于甲烷燃料电池的说法不正确的是A．正极反应式：O2+4H++4e−＝2H2OB．负极反应式：CH4+10OH--

8e-＝CO32-+7H2OC．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度变小D．放电时溶液中的阴离子向负极移动【答案】A【解析】该燃料电池反应式中C元素从-4价变成+4价，失电子做负极；O元素从0价变成-2价，得电子做正极。【详解】A．该燃料电池的电解

质溶液是碱性溶液，故电极反应中不能有H+参加反应，正确的电极反应为O2+2H2O+4e-＝4OH-，A错误；B．负极反应是甲烷失去电子生成碳酸根，电极方程式可由总反应减去正极反应得到，负极反应式为CH4

+10OH--8e-=CO32-+7H2O，B正确；C．随着反应的不断进行，正极每生成8个OH-，负极要消耗10个OH-，OH-个数不断减少，同时生成H2O，OH-浓度不断减小，C正确；D．原电池放电过程中

，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，D正确；故选A。【点睛】该反应为碱性电解质溶液的原电池反应，故电极反应式中不会出现H+，生成物中不会出现CO2。10．（2022秋·广东广州·高一广州市育才中学校考期中）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方

程式为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-，有关该电池说法错误的是A．镁为电池负极B．有24g镁被氧化时，还原得到216g银C．正极反应为Ag++e-=AgD．可用于海上应急照明【答案】C【详解】A．电极方程式中Mg失去电子

，做原电池负极，A正确；B．24gMg被氧化时转移电子2mol，有2molAgCl得到电子，生成216gAg，B正确；C．正极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-，C错误；D．该电池可被海水激活，故可用于海上应急照明，D正确；故选C。11．（2022秋·黑龙江双鸭山·高一校考期中

）下列说法不正确的是()A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源C．火力发电是化学能间接转化为电能的过程D．水力发电是将化学能直接转化为电能的过程【答案】D【详解】A．氢气不能直接从自然界获取，为二次能源，A正确；B．

电能是目前应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源，B正确；C．火力发电通过多次能量转化将燃料中的化学能转化为电能，C正确；D．火力发电能量转化：化学能→热能→机械能→电能，D错误。答案选D。12．（2019春·江苏·高二江苏省东

台中学校考期末）某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K2SO4溶液）。下列说法正确的是A．该原电池的正极反应是Cu2++2e－=CuB．甲烧杯中溶液的血红色逐渐变浅C．盐桥中的SO42－流向甲烧杯D．Cu电极质量减少，Pt电极质量

增加【答案】B【分析】在乙图装置中，Cu易失电子作负极、Cu作负极，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中钾离子向正极移动，所以盐桥中的SO42-流向乙烧杯移动，Cu作负极，负极上Cu失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，Pt为正极，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应为

Fe3++e-=Fe2+，甲烧杯中溶液的血红色逐渐变浅。【详解】A．由分析可知，Cu失去电子作负极，Fe3+得到电子做正极，故正极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，A错误；B．甲烧杯中随着电池反应的不断进

行，甲烧杯中的Fe3+浓度不断减小，溶液颜色逐渐变浅，B正确；C．由于乙烧杯中Cu失去电子变成Cu2+，故盐桥中的SO42-向乙烧杯移动，C错误；D．根据电极反应，Cu电极消耗Cu，质量变小，Pt电极消耗Fe

3+变成Fe2+，电极质量不变，D错误；故选B。13．（2022春·福建厦门·高二厦门市湖滨中学校考期中）某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是A．该装置把化学能转化为电能B．Zn为正极，发生氧化反应C．工

作时2-4SO由Zn电极向Cu电极迁移D．工作一段时间后Cu电极质量不变【答案】A【详解】A．该装置为原电池，把化学能转化为电能，A正确；B．锌电极失去电子为负极，B错误；C．阴离子向负极移动，则工作时24SO−由Cu电极向Zn电极迁移，C错误；D．

Cu电极反应式为：Cu2＋+2e—=Cu，质量增加，D错误；故答案为A。14．（2022秋·江苏常州·高二统考期中）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一种制取Cu2O的电解池示意图如下，电池总反应为2C

u＋H2O电解Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成【答案】A【分析】根据电池总反应2Cu＋H2O电解Cu2O＋H2↑可知，Cu化合

价升高，失去电子，做阳极，发生氧化反应，电极反应式为2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H2O，石墨电极为阴极，H+在阴极得到电子，电极反应式为：2H++2e-＝H2↑，据此可分析解答问题。【详解】A．根据上述分析，石墨作阴极，H+在阴极得到电子，电极

反应式为：2H++2e-＝H2↑，A选项正确；B．根据电池总反应2Cu＋H2O电解Cu2O＋H2↑可知，Cu化合价升高，失去电子，做阳极，发生氧化反应，B选项错误；C．铜电极为阳极，阳极接电源正极，C选项错误；D．根据2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H

2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误；答案选A。15．（2022秋·广东茂名·高一统考期中）下列说法正确的是A．图1所示装置能将化学能转化为电能B．图2所示反应为吸热反应C．锌锰干电池中，锌筒作负极D．蓄电池充电时，没有发生氧化还原反应【答案】C【详解】

A．图1没有形成闭合电路，不能构成原电池，所示装置不能将化学能转化为电能，故A错误；B．图2所示反应，生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应，故B错误；C．锌锰干电池中，锌失电子发生氧化反应，锌筒作负极，故C正确；D．蓄电池充电时，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，发生氧化还原反应，

故D错误；选C。16．（2022秋·河南濮阳·高一校考阶段练习）某+2价金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是A．放电时，外电路电子由碳材料电极流向金属Ｍ电极B．放电时，空气中的氧气

得到电子C．电池总反应为2222MO2HO=2M(OH)++D．金属M作电池负极，放电时发生氧化反应【答案】A【分析】M-空气电池中，金属M失去电子生成M2+，为负极，正极氧气得到电子生成OH-，则电极M为负

极，碳材料电极为正极，电池总反应为：2M+O2+2H2O═2M（OH）2，电池工作时，电子由负极（M）经外电路流向正极（碳材料），据此分析解答。【详解】A．电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即外电路电子由M电极流向碳材料电极，故A错误；B．放电时，正

极（碳材料）上空气中的氧气得到电子生成OH-，故B正确；C．结合分析可知，电池总反应为：2M+O2+2H2O═2M（OH）2，故C正确；D．原电池工作时，负极金属M失去电子生成M2+，发生氧化反应，故D正确

；故选：A。二、非选择题(本题共5小题，1-3题每题10分，4-5题每题11分，共52分)17．（2021秋·新疆伊犁·高一校联考期末）天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。回答下列问题：(1)天然气的要成分为甲烷，则甲烷的结构式是___，其空间构型是___。(2)天然

气燃烧反应过程中的能量变化，符合图中的___(填序号)。a.b.c.(3)利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，可将甲烷和二氧化碳转化为可利用化学品，该技术中的化学反应为：CH4(g)+3CO2(g)垐?噲?2H2O(g)+4CO(g)，已知该反应为吸

热反应，则反应过程中断裂的化学键类型为___，反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量___(选填“大于”“小于”或“等于”)形成产物的化学键释放的总能量。(4)如图是某笔记本电脑使用的甲醇空气燃料电池的结构示意图。放

电时甲醇应从___处通入(填“a”或““b“)，电池内部H+向___(填“左”或“右”)移动，正极发生___反应(氧化或还原)，电极反应式为___；若a极通入H2，请写出负极的电极反应式___。【答案】(1)正四面体形(2)a(3)共价键/极性共价键大于(4)a极右还原O2+4e-

+4H+=2H2OH2-2e-=2H+【分析】(1)甲烷的分子式为CH4，该结构中碳原子与每个H原子形成一对共用电子对，其电子式为，则甲烷分子中含有4个碳氢键，其结构式为，为正四面体结构；答案为：；正四面体。(2)甲烷在空气中完全燃烧为放热反应，反应物总能量之和大

于生成物总能量之和，a选项符合题意；答案为a。(3)由CH4(g)+3CO2(g)垐?噲?2H2O(g)+4CO(g)可知，各物质均为非金属元素，且没有离子，反应过程破坏的是共价键或极性共价键；△H=反应物的

键能总和-生成物的键能总和，反应吸热，△H＞0，所以断裂反应物中的化学键吸收的总能量大于形成产物的化学键释放的总能量；答案为共价键或极性共价键；大于。(4)根据题中图示电子的移动方向，可判断a极是负极，通入CH4，b极是正极，通入O2，原电池中阳离子向正极移动，

即H+向右移动，正极上O2得电子发生还原反应，由于是酸性环境，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，若a极通入H2，H2失电子发生氧化反应，其电极反应式为H2-2e-=2H+；答案为a极；右；还原；O2+4e-+4H+=2H2O；H2-2e-=2H+。18．（20

22春·河北石家庄·高一河北新乐市第一中学校考阶段练习）回答下列问题：(1)①若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是____，负极反应为____。②若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为_____(填“Mg”或“Al”)，总反应的化

学方程式为____。(2)中国科学院长春应用化学研究所在甲烷燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲烷燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时，b口通入的物质为____，c口通入的物质为____。电池负极的

电极反应式为____。工作一段时间后，当3.2g甲烷完全反应生成CO2时，有____个电子转移。【答案】(1)Mg逐渐溶解；Al片上有气泡冒出，电流计指针偏转Mg-2e-=Mg2+Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(2

)CH4O2##空气CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+1.6NA【解析】（1）①若烧杯中溶液为稀硫酸，因Mg的活泼性比Al强，故Mg作负极，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，镁片溶解；Al作正极，正极反应为2H++2e-=H2，铝片有气泡冒出；因电路中产生电流，

故电流计指针偏转；故答案为：Mg逐渐溶解；Al片上有气泡冒出，电流计指针偏转；Mg-2e-=Mg2+；②若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，因为Mg不与NaOH溶液反应，但Al与NaOH溶液反应，所以Al为负极，Mg为正极，总反应为2Al+2NaOH+2H2O=2

NaAlO2+3H2↑；故答案为：Al；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；（2）由H+移动方向可知，左侧为负极，右侧为正极，CH4与O2或空气燃烧生成CO2和H2O，CH4化合价升高，失去电子，故b口通入

的物质为CH4，c口通入的物质为O2或空气；电池负极的电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+；根据负极反应式可知，当3.2g即0.2mol甲烷完全反应生成CO2时，有1.6NA个电子转移；故答案为：CH4；O2或空气；CH4-8e-+2H

2O=CO2↑+8H+；1.6NA。19．（2020秋·贵州毕节·高一统考期末）（1）如图甲所示，在锥形瓶里放置装有水的小试管。往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体，②浓硫酸，③硝酸铵固体，④NaCl固体。其中能使a溶液面

高于b溶液面的是___（填序号）。（2）如图乙是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：①Zn为正极，Cu为负极；②H+向负极移动；③电子的流动方向，从Zn经外电路流向Cu；④Cu极上有H2产生；⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol;⑥

正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。以上描述合理的是___（填序号）。（3）试解决下列有关化学反应速率的问题。①若图乙的烧杯中最初装入的是500mL2mol·L-1的稀硫酸，当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气（标准状况），则这2min内H2SO4的反

应速率v(H2SO4)=___。2min末，烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为（溶液体积变化忽略不计）c(H2SO4)=___、c(ZnSO4)=___。②若要使反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的速率加快，下列措施可行的是___（填序号）。a.改锌片为锌粉b.改稀H2SO4为98

%的浓硫酸c.升高温度d.滴加少量CuSO4溶液【答案】①③③④⑤0.5mol/Lmin1mol//L1mol//Lacd【详解】（1）如图所示要使a溶液面高于b溶液面，则锥形瓶内的压强减小，又由于锥形瓶为密封体系，所以要使锥形瓶

中的压强减小则试管中应发生吸热反应，由题所提供的试剂得知，①烧碱固体和③氯化铵固体的反应为吸热反应，故答案为：①③；（2）由原电池的工作原理可知③④⑤描述合理，故答案为：③④⑤；（3）①由500mL2mol·L-1的稀硫酸，当原电池工作2

min时共收集到11.2L氢气（标准状况），所消耗硫酸的n(H2SO4)等于生成氢气的n(H2)，即n(H2SO4)=n(H2)=0.5mol，所以2min内H2SO4的反应速率()240.5molvHSO==0.5mol/Lmin0.5L2min；剩余硫

酸的物质的量为：()()()242424nHSO-nHSO0.5L2mol/L-0.5mol/Lmin2min0.5molcHSO==1mol/Lv0.5L=前消剩，剩余硫酸的物质的量等于硫酸锌的物质的量，所以答案为：1mol/L、1mol/L；②加快化学反应速率的

因素有增大接触面积、适当增加反应物浓度、升高温度、形成原电池原理等，因浓硫酸具有很强的氧化性不能与锌反应生成氢气，故答案为：acd。20．将纯锌片和纯铜片按图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列

问题：(1)下列说法正确的是_______。A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置B．乙中铜片上没有明显变化C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少D．两烧杯中溶液的pH均增大(2)在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_______乙(填“>”、“＜“或“=”)

。(3)当甲中产生1.12L(标准状况)气体时，通过导线的电子数目为_______。(4)当乙中产生1.12L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c(H＋)=0.1mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为______

_。【答案】BD＞6.02×10221mol·L－1【详解】(1)A．甲是原电池装置实现化学能转变为电能的装置，乙未能形成闭合的回路，不是原电池，只能实现化学能转化为热能的装置，A错误；B．铜与稀硫酸不反应，故乙中

铜片上没有明显变化，B正确；C．甲中铜片反应：2H++2e-=H2↑,故质量不变，乙中锌片反应为：Zn+2H+=H2↑+Zn2+，故质量减少，C错误；D．两烧杯中本质上均为锌与硫酸反应，故溶液的pH均增大，D正确；故答案为：BD；(2)原电池可以加快反应速率，故在相同

时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲>乙，故答案为：>；(3)根据电极反应式：2H++2e-=H2↑可知当甲中产生1.12L(标准状况)气体时，通过导线的电子数目为23-122-11.12L×2?6.02

?10mol6.02?1022.4L?mol=，故答案为：6.02×1022；(4)根据乙烧杯中的反应方程式Zn+2H+=H2↑+Zn2+可知，当乙中产生1.12L(标准状况)气体时消耗H+的物质的量为-11.12L×2=0.1mol22.4L?

mol，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c(H＋)=0.1mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)即剩余的H+的物质的量为：1L×0.1mol·L-1=0.1mol，故原稀硫酸的物质的量浓度为0.1mol+0.1mol2=1.0mol/L0.1L，故

答案为：1.0mol/L。21．（2022秋·河北张家口·高一张北县第一中学校考阶段练习）回答下列问题：(1)已知Al与NaOH溶液发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，某同学欲根据此反应设计一个原电池装置，部分设计如

图：①请将该原电池装置补充完整，并于装置中标明电极正负极____。②负极所用电极材料为____，该电极对应的电极反应方程式为___。(2)实验小组对可逆反应aX(g)+bY(g)pZ(g)进行探究。回答下列问题：T℃时，起始向10L恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、

Z三种气体的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。①0~4min内的反应速率(Y)=____。②为提高此反应的速率，下列措施可行的是____(填字母代号)。A．移出ZB．使用适合催化剂C．降低温度D．增大压强③

该反应达最大限度时Y的体积分数为____(保留一位小数)。④下列描述能表示该反应达平衡状态的是____。A．容器内的混合气体的平均相对分子质量不再改变B．容器内压强不再发生变化C．2(X)=(Y)D．X的体积分数不再改变【答案

】(1)Al2Al+8OH--6e-=2-2AlO+4H2O(2)0.025mol·L-1·min-1BD33.3%D【分析】(1)根据原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极经导线流向正极可知，结合Al与NaOH溶液发生反

应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，Al作负极，电极反应为：2Al+8OH--6e-=2-2AlO+4H2O，可以石墨等电极作正极，电极反应为：6H20+6e-=6OH-+3H2↑，(2)根据反应过

程中的物质的量变化量之比等于化学计量系数比，由题干图示信息可知，0~4minX减少了0.5mol，Y减少了1mol，Z增加了1.5mol，故方程式aX(g)+bY(g)pZ(g)中a：b：p=0.5:1.0：1.

5=1:2:3，即该反应方程式为：X(g)+2Y(g)3Z(g)，据此分析解题。(1)①由分析可知，Al作负极，石墨等作正极，故请将该原电池装置补充完整，并于装置中标明电极正、负极，如图：，故答案为：；②由分析可知，负极所用电极材料为Al，该电极对应的电

极反应方程式为2Al+8OH--6e-=2-2AlO+4H2O，故答案为：Al；2Al+8OH--6e-=2-2AlO+4H2O；(2)①由题干图示信息可知，0~4min内的反应速率(Y)=ΔcΔn(2-1)mol==ΔtVΔt10L?4min=0.025mol·L-1·min-1，故

答案为：0.025mol·L-1·min-1；②A．移出Z，则减小生成物的浓度，逆反应速率突然减小，平衡正向移动，则反应浓度也减小，正反应速率也减小，A不合题意；B．使用适合催化剂可以加快该反应速率，B符合题意；C．降低温度，反应速率减慢，C不合题意；D．增大压强即缩小体积

，则反应物、生成物的浓度均增大，反应速率加快，D符合题意；故答案为：BD；③已知气体的体积分数即为气体的物质的量分数，则该反应达最大限度时Y的体积分数为1mol×100%1.5mol+1mol+0.5mol

=33.3%，故答案为：33.3%；④A．由分析可知，反应X(g)+2Y(g)3Z(g)前后气体的物质的量保持不变，气体的总质量保持不变，即容器内的混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，故容器内的混合气体的平均相对分子质量不再改变不能说明反应达到平衡

状态，A不合题意；B．由分析可知，反应X(g)+2Y(g)3Z(g)前后气体的物质的量保持不变，气体的总压强保持不变，故容器内压强不再发生变化不能说明反应达到平衡，B不合题意；C．已知化学平衡的特征之一是正逆反应速率相等，而2v(X)=v(Y)并未告知正逆反应速

率，无法说明反应达到平衡状态，C不合题意；D．化学平衡的特征之一为反应体系各组分的浓度、百分含量保持不变，即X的体积分数不再改变说明反应达到平衡状态，D符合题意；故答案为：D。