第六章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化-高一化學(xué)舉一反三（人教版2019）

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化【題型1吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)】【題型2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的微觀解釋】【題型3能源的綜合利用新能源】【題型4原電池及其工作原理】【題型5鉛蓄電池】【題型6新型燃料電池】【題型1吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)】【例1】下列說法正確的是A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B．放熱的反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生C．放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率D．化學(xué)反應(yīng)中伴隨能量的變化，常以熱能、電能或光能等形式表現(xiàn)出來【答案】D【詳解】A．加熱是反應(yīng)條件，與反應(yīng)是吸熱還是放熱無直接關(guān)系，故A錯誤；B．放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)在常溫下不反應(yīng)，故B錯誤；C．反應(yīng)的熱效應(yīng)和反應(yīng)速率無明顯關(guān)系，故C錯誤；D．化學(xué)反應(yīng)中伴隨能量的變化，常以熱能、電能或光能等形式表現(xiàn)出來，故D正確；故答案選D?！咀兪?】下列反應(yīng)中，屬于放熱反應(yīng)的是A．與NH4Cl混合攪拌 B．高溫煅燒石灰石C．鋁與鹽酸反應(yīng) D．炭與水蒸氣高溫下反應(yīng)【答案】C【詳解】A．與NH4Cl混合攪拌屬于吸熱反應(yīng)，故A錯誤；B．高溫煅燒石灰石屬于屬于吸熱反應(yīng)，故B錯誤；C．鋁與鹽酸反應(yīng)會放出大量熱，故C正確；D．炭與水蒸氣高溫下反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，故D錯誤；故選C?！咀兪?】下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是A．生石灰溶于水 B．鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)C．鎂在空氣中燃燒 D．氫氧化鋇和氯化銨晶體混合【答案】D【詳解】A．生石灰溶于水轉(zhuǎn)化成熟石灰，發(fā)生反應(yīng)CaO+H2O=Ca（OH）2，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)不符合題意；B．鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成NaCl和H2O，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)不符合題意；C．Mg在空氣中燃燒生成MgO，該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，C項(xiàng)不符合題意；D．氫氧化鋇和氯化銨晶體混合反應(yīng)生成BaCl2、NH3和H2O，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，D項(xiàng)符合題意；答案選D?！咀兪?】下列屬于放熱反應(yīng)的是A．鈉和水反應(yīng) B．濃硫酸稀釋C．碳和水蒸氣反應(yīng) D．氯化銨晶體和氫氧化鋇晶體反應(yīng)【答案】A【詳解】A．鈉和水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣，同時放出熱量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A符合題意；B．濃硫酸稀釋，放出熱量，但沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，B不符合題意；C．碳和水蒸氣反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣，需要持續(xù)提供高溫環(huán)境，屬于吸熱反應(yīng)，C不符合題意；D．氯化銨晶體和氫氧化鋇晶體在常溫下就能發(fā)生反應(yīng)，但需要從周圍環(huán)境中吸收熱量，屬于吸熱反應(yīng)，D不符合題意；故選A?！咀兪?】下列變化既是氧化還原反應(yīng)，又符合如圖所示能量變化的是A．鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng) B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)C．鋁熱反應(yīng) D．灼熱的炭與CO2反應(yīng)【答案】D【分析】由圖可知，圖示反應(yīng)為反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量的為吸熱反應(yīng)?！驹斀狻緼．鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，反應(yīng)中沒有元素發(fā)生化合價(jià)變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，故A不符合題意；B．八水合氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)生成氯化鋇、一水合氨和水，反應(yīng)中沒有元素發(fā)生化合價(jià)變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，故B不符合題意；C．鋁熱反應(yīng)為反應(yīng)物總能量高于生成物總能量的放熱反應(yīng)，故C不符合題意；D．灼熱的炭與二氧化碳生成一氧化碳的反應(yīng)為反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量的為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)中有元素發(fā)生化合價(jià)變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故D符合題意；故選D?！绢}型2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的微觀解釋】【例2】某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A→B→C完成，它的反應(yīng)能量變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是A．兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng) B．A與C的能量差為E4E1C．A→B的反應(yīng)一定需要加熱 D．三種物質(zhì)中C最穩(wěn)定【答案】D【詳解】A．A的能量小于B的能量，說明A→B的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B的能量大于C的能量，說明B→C的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯誤；B．由圖可知A與C的能量差為E4（E3E2），故B錯誤；C．A→B為吸熱反應(yīng)，不一定需要加熱，如氯化銨晶體和氫氧化鋇晶體的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，不需要加熱，故C錯誤；D．物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，C的能量最低，C最穩(wěn)定，故D正確；答案選D。【變式1】化學(xué)反應(yīng)中能量變化的根本原因是A．反應(yīng)溫度的改變 B．化學(xué)鍵的斷裂和形成C．分子間距離的變化 D．物質(zhì)組成發(fā)生變化【答案】B【詳解】化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行過程中原子之間進(jìn)行重新組合，原來物質(zhì)中的化學(xué)鍵要首先斷裂，然后原子之間重組時，形成新化學(xué)鍵，舊鍵斷裂和新鍵形成過程中都有能量變化，故化學(xué)反應(yīng)中能量變化的根本原因是反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂與形成。故選B?！咀兪?】下列說法正確的是A．化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨著能量變化 B．有能量放出或吸收的變化一定是化學(xué)變化C．放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生 D．加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)【答案】A【詳解】A．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷、新鍵生，舊鍵斷吸熱、新鍵生放熱，所以化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨著能量變化，故A正確；

B．有能量放出或吸收的變化不一定是化學(xué)變化，如液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸熱，故B錯誤；C．放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生，如煤炭燃燒需要點(diǎn)燃才能發(fā)生，故C錯誤；D．加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如煤炭燃燒需要點(diǎn)燃才能發(fā)生，煤炭燃燒放熱，故C錯誤；選A?！咀兪?】如圖為N2（g）與O2（g）反應(yīng)生成NO（g）過程中的能量變化，下列說法中正確的是A．1molN2（g）與1molO2（g）反應(yīng)放出的能量為180kJB．常溫下，N2（g）和O2（g）混合能直接生成NOC．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水D．1molN2（g）和1molO2（g）具有的總能量小于2molNO（g）具有的總能量【答案】D【詳解】A．?dāng)嗔雅f化學(xué)鍵吸收的總能量和形成新化學(xué)鍵所放出的總能量的差值=946kJ·mol1＋498kJ·mol12×632kJ·mol1=180kJ·mol1，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故A錯誤；B．氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)需要放電或高溫，故B錯誤；C．NO不是酸性氧化物，NO和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，故C錯誤；D．根據(jù)A可知反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)的生成物能量高于反應(yīng)物的能量，故1molN2（g）和1molO2（g）具有的總能量小于2molNO（g）具有的總能量，故D正確；故答案為：D?！咀兪?】化學(xué)反應(yīng)

的能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．升高反應(yīng)溫度，減小B．反應(yīng)物的總能量小于生成物的C．?dāng)嗔?mol鍵時需要吸收ykJ的能量D．

kJ?mol【答案】D【詳解】A．溫度不影響反應(yīng)的，A項(xiàng)錯誤；B．由圖可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，B項(xiàng)錯誤；C．由圖可知，形成2molHCl鍵會放出ykJ的能量，則斷裂1mol鍵需要吸收kJ的能量，C項(xiàng)錯誤；D．由圖可知，2molH（g）和2molCl（g）反應(yīng)生成1molH2（g）和1molCl2（g），放出xkJ的能量，所以

kJ·mol，D項(xiàng)正確；故選D?！绢}型3能源的綜合利用新能源】【例3】2023年十四屆全國人大一次政府工作報(bào)告會議中提出：“推動發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型…，持續(xù)打好藍(lán)天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)”。下列措施不能實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的是A．取消自備燃煤鍋爐，改用周邊燃煤熱電廠集中供熱B．大力開發(fā)核能、氫能等新能源C．大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電D．加大對茶葉、林業(yè)、水電、特色生物等產(chǎn)業(yè)的扶持力度【答案】A【詳解】A．取消自備燃煤鍋爐，全部改用周邊燃煤熱電廠集中供熱，還是使用煤炭作為燃料，不能減少二氧化碳的排放，故A錯誤；B．核能、氫能以及儲能減少煤炭的使用，可實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展，故B正確；C．大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能可減少碳排放，且污染少，能實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型，綠色環(huán)保，故C正確；D．加大發(fā)展茶葉、林業(yè)、水電、特色生物可減少燃煤工業(yè)，增加綠色經(jīng)濟(jì)，故D正確。故選A?！咀兪?】“碳中和”是指企業(yè)、團(tuán)體或個人測算在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，然后通過植物造樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的排放量，CO2實(shí)現(xiàn)“零排放”。下列選項(xiàng)所述措施能促進(jìn)實(shí)現(xiàn)“碳中和”的是①減少化石燃料使用

②發(fā)展CO2捕集技術(shù)

③燃煤中加入石灰石

④開發(fā)新的能源A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．①②③【答案】A【詳解】①減少化石燃料使用可以減少CO2等溫室氣體的排放，符合；②發(fā)展CO2捕集技術(shù)可以“回收”已排放CO2氣體的排放，減少CO2等溫室氣體的排放，符合；③燃煤中加入石灰石可以減少SO2的排放，但石灰石分解產(chǎn)生二氧化碳，不能減少CO2等溫室氣體的排放，不符合；④開發(fā)新的能源如太陽能、風(fēng)能等也可以減少溫室氣體的排放，符合；綜上，①②④正確，選A；【變式2】2022年北京冬奧會和冬殘奧會通過科技助力“碳中和”，體現(xiàn)綠色環(huán)保理念。下列說法錯誤的是A．火炬“飛揚(yáng)”采用氫能為燃料，體現(xiàn)“綠色低碳”的發(fā)展理念B．火炬“飛揚(yáng)”外殼由有機(jī)高分子材料碳纖維制成C．奧運(yùn)場館使用的碲化鎘發(fā)電玻璃，實(shí)現(xiàn)了太陽能向電能的轉(zhuǎn)化D．冬奧會使用的餐具均由可降解聚乳酸生物新材料制成，能有效減少白色污染【答案】B【詳解】A．采用氫能為燃料，燃燒產(chǎn)物是水，不會產(chǎn)生二氧化碳且無污染，體現(xiàn)“綠色低碳”的發(fā)展理念，故A正確；B．有機(jī)高分子材料屬于有機(jī)物，碳纖維屬于無機(jī)非金屬材料，故B錯誤；C．碲化鎘發(fā)電玻璃，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；D．使用可降解聚乳酸生物新材料制成餐具，能有效減少白色污染，故D正確；故答案為B?！咀兪?】下列有關(guān)新能源的說法不正確的是A．綠色植物通過光合作用，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．風(fēng)能、太陽能是清潔能源C．氫能還未進(jìn)入實(shí)用階段的主要原因是其燃燒所放熱量低于相同質(zhì)量的礦物燃料D．共享單車?yán)锰柲馨l(fā)電完成衛(wèi)星定位，有利于節(jié)能環(huán)?！敬鸢浮緾【詳解】A．生物質(zhì)能就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，所以生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量，綠色植物通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能，故A正確；B．風(fēng)能、太陽能在短時間內(nèi)能形成，屬于可再生能源，無污染，是清潔能源，故B正確；C．氫能未進(jìn)入實(shí)用階段是因?yàn)樗膬Υ婧瓦\(yùn)輸受限，不是氫氣燃燒所放熱量低于相同質(zhì)量的礦物燃料，故C錯誤；D．利用太陽能發(fā)電，減少了化石燃料的利用，有利于節(jié)能環(huán)保，故D正確；故選：C?！咀兪?】下列敘述不正確的是A．開發(fā)氫能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源是踐行低碳生活的有效途徑B．火力發(fā)電是將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程C．利用生物質(zhì)能就是間接利用太陽能D．綠色植物進(jìn)行光合作用時，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】B【詳解】A．開發(fā)氫能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源，減少化石燃料的使用，是踐行低碳生活的有效途徑，A正確；B．火力發(fā)電是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為電能，B錯誤；C．利用生物質(zhì)能就是間接利用太陽能，生物質(zhì)能是指太陽能以化學(xué)能形式貯存再生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量，C正確；D．綠色植物進(jìn)行光合作用時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來的過程，D正確；答案選B?！绢}型4原電池及其工作原理】【例4】電子表所用的紐扣電池，兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn（OH）2，示意圖如圖所示。下列判斷正確的是A．鋅為負(fù)極，被還原B．紐扣電池工作時，OH移向C．紐扣電池工作時，電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng)D．每6.5g鋅發(fā)生反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子0.1NA【答案】C【分析】根據(jù)原電池工作原理，負(fù)極上失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得到電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，推出Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－=Zn（OH）2，Ag2O為正極，電極反應(yīng)式為Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－，據(jù)此分析；【詳解】A．根據(jù)電極總反應(yīng)式，Zn的化合價(jià)升高，失去電子，即Zn為負(fù)極，被氧化，故A錯誤；B．原電池中，陰離子移向負(fù)極，故OH移向Zn，故B錯誤；C．電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn（OH）2，原電池工作時消耗水，導(dǎo)致溶液堿性增強(qiáng)，故C正確；D．根據(jù)總電極反應(yīng)式，負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－=Zn（OH）2，每6.5g（即0.1mol）鋅發(fā)生反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子0.2NA，故D錯誤；答案為C?！咀兪?】某原電池裝置如圖所示，下列說法正確的是A．Fe作負(fù)極 B．碳棒上有O2生成C．可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D．電子從碳棒經(jīng)導(dǎo)線流向Fe【答案】A【分析】由題干原電池裝置圖可知，F(xiàn)e是活潑電極，能與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該電極反應(yīng)為：Fe2e=Fe2+，發(fā)生氧化反應(yīng)，則Fe為負(fù)極，碳棒為正極，電極反應(yīng)為：2H++2e=H2↑，據(jù)此分析解題。【詳解】A．由分析可知，F(xiàn)e作負(fù)極，碳棒為正極，A正確；

B．由分析可知，碳棒上有H2生成，電極反應(yīng)為：2H++2e=H2↑，B錯誤；C．該裝置為原電池裝置，故可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C錯誤；D．由分析可知，F(xiàn)e作負(fù)極，碳棒為正極，則電子從Fe經(jīng)導(dǎo)線流向碳棒，D錯誤；故答案為：A?！咀兪?】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。（1）現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：A．NaOH＋HCl=NaCl＋H2O；B．Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。判斷上述兩個反應(yīng)中能設(shè)計(jì)成原電池的是（填“A”或“B”）。（2）將純鋅片和純銅片按圖中方式插入100mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：①下列說法正確的是。A．甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置B．乙中銅片上沒有明顯變化C．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少D．兩燒杯中溶液的pH均增大②在相同時間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲乙（填“>”“<”或“=”）。③請寫出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式：。④當(dāng)乙中產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1L，測得溶液中c（H＋）=0.1mol/L，試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為?！敬鸢浮浚?）B（2）BD>Zn2e=Zn2＋1mol/L【詳解】（1）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計(jì)為原電池，故選B；（2）①由圖可知，甲裝置是原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，鋅為負(fù)極，反應(yīng)為Zn2e=Zn2+，銅為正極，反應(yīng)為2H＋＋2e=H2↑，銅片質(zhì)量不變，反應(yīng)中消耗稀硫酸，溶液的c（H＋）減小，溶液pH增大；乙裝置沒有形成閉合回路，不是原電池裝置，乙池中反應(yīng)為Zn+2H+=Zn2++H2↑，鋅片溶解，表面產(chǎn)生氣泡，銅片表面無明顯變化，消耗稀硫酸，溶液的c（H＋）減小，故答案選BD；②甲裝置為原電池裝置，加快反應(yīng)速率，則甲燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度快；③甲裝置中鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2＋；④乙池中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氫氣，則消耗硫酸為，燒杯中的溶液稀釋至1L，測得溶液中c（H+）=0.1mol/L，則剩余硫酸的物質(zhì)的量為，故原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為?！绢}型5鉛蓄電池】【例5】下列有關(guān)化學(xué)電源的說法正確的是A．汽車用鉛酸蓄電池屬于一次電池B．鋅錳干電池石墨棒作負(fù)極，鋅筒作正極C．電池放電時發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．二次電池放電時是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】C【詳解】A．鉛蓄電池能多次充放電，屬于二次電池而不是一次電池，故A錯誤；B．鋅錳干電池工作時，鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；C．化學(xué)電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，一定存在電子的轉(zhuǎn)移，一定為氧化還原反應(yīng)，故C正確；D．充電電池充電過程是電解原理，是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤；故選：C?！咀兪?】常見鋅錳干電池的構(gòu)造如下圖所示，該電池放電時的電池總反應(yīng)方程式為：Zn+2MnO2+2=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O，下列說法錯誤的是

A．該電池屬于一次電池B．電池正極反應(yīng)式為：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2OC．電池工作時，電子從鋅筒經(jīng)糊流向石墨棒D．外電路中每通過0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小3.25g【答案】C【分析】由圖可知，鋅錳干電池為不能充電的一次電池，電池工作時，鋅筒為負(fù)極，石墨棒為正極。【詳解】A．鋅錳干電池不能充電，屬于一次電池，故A正確；B．鋅錳干電池工作時，MnO2在正極得到電子，反應(yīng)式為：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O，故B正確；C．由分析可知，電池工作時，鋅筒為負(fù)極，石墨棒為正極，電子由鋅筒流出經(jīng)過外電路流向石墨棒，故C錯誤；D．由分析可知，電池工作時，鋅筒為負(fù)極，電極反應(yīng)式為，每通過0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小3.25g，故D正確；故選C?！咀兪?】化學(xué)電源在生活中有廣泛的應(yīng)用，各種電池的示意圖如圖，下列有關(guān)說法正確的是

A．甲：電流由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片B．乙：鋅為電池的正極C．丙：鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，使用一段時間鋅筒會變薄D．?。涸撾姵厥且环N一次電池【答案】C【詳解】A．該電池中活潑金屬作負(fù)極，所以Zn為負(fù)極，Cu為正極，電流由銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片，A錯誤；B．鋅為活潑金屬，作為電池的負(fù)極，B錯誤；C．在鋅錳干電池中，鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅失電子生成，使用一段時間鋅筒會變薄，C正確；D．鉛蓄電池是二次電池，D錯誤；故選C?！咀兪?】化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法錯誤的是

A．圖甲：通入O2的一極為正極B．圖乙：鋅錳干電池屬于一次電池C．圖乙：在使用鋅錳干電池的過程中，MnO2被氧化D．圖丙：正極的電極反應(yīng)式為【答案】C【詳解】A．氧化劑在正極得電子，因此圖甲中通入的一極為正極，故A正確；B．圖乙中鋅錳干電池使用放電完后，不能進(jìn)行充電再使用，因此鋅錳干電池屬于一次電池，故B正確；C．圖乙：在使用鋅錳干電池的過程中，中錳化合價(jià)降低，被還原，故C錯誤；D．圖丙是鉛蓄電池，二氧化鉛為正極，其正極的電極反應(yīng)式為，故D正確；答案為C?！绢}型6新型燃料電池】【例6】由NO2、O2、熔融鹽NaNO3組成的燃料電池如圖所示，在使用過程中石墨Ⅰ電極反應(yīng)生成一種氧化物Y，下列有關(guān)說法正確的是A．石墨Ⅰ極為正極，石墨Ⅱ極為負(fù)極B．Y的化學(xué)式為N2O5C．石墨Ⅰ極的電極反應(yīng)式為2NO22e+H2O=N2O5+2H+D．石墨Ⅱ極上發(fā)生氧化反應(yīng)【答案】B【詳解】A、燃料電池中通氧氣的為正極，通燃料的為負(fù)極，則石墨I(xiàn)極為負(fù)極，石墨Ⅱ極為正極，故A錯誤；B、NO2中氮元素的化合價(jià)為+4價(jià)，反應(yīng)后N元素化合價(jià)升高，且Y為氧化物，所以Y的化學(xué)式為N2O5，故B正確；C、負(fù)極上NO2失電子生成N2O5，則石墨I(xiàn)極的電極反應(yīng)式為NO2+e═N2O5，故C錯誤；D、石墨Ⅱ極為氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故D錯誤；故選B?！咀兪?】有科學(xué)家研究用姜黃素（姜黃中的物質(zhì)）和金納米粒子結(jié)合制造出新型納米復(fù)合材料作為電極A的材料，得到更安全、更高效的乙醇燃料電池。下列說法不正確的是

A．石墨電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極A的電極反應(yīng)：C．加入可使電池持續(xù)大電流放電D．放電時，陽離子向電極A移動【答案】D【分析】根據(jù)圖示，右側(cè)石墨電極上的轉(zhuǎn)化為NO，N的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，石墨電極為正極，則左側(cè)電極A為負(fù)極?！驹斀狻緼．石墨電極上的轉(zhuǎn)化為NO，N的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，A不符合題意；B．由圖知，電極A上乙醇失去電子被氧化為二氧化碳，再根據(jù)電荷守恒和原子守恒可確定對應(yīng)的電極反應(yīng)為：，B不符合題意；C．NO可看作催化劑，則的加入有利于石墨電極的電子流動，可使電池持續(xù)大電流放電，C不符合題意；D．放電時，電極A產(chǎn)生的陽離子透過質(zhì)子交換膜向右側(cè)的石墨電極移動，D符合題意；故選D?！咀兪?】2020年第七十五屆聯(lián)合國大會上，中國向世界鄭重承諾在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。大力發(fā)展綠色能源、清潔能源是實(shí)現(xiàn)碳中和的最有效方法。（1）原電池反應(yīng)能夠提供電能而不產(chǎn)生CO2氣體，下圖是某原電池裝置圖。Zn棒是原電池的極，發(fā)生（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。Cu棒，上發(fā)生的電極反應(yīng)是。③溶液中H+向（填“Zn”或“Cu”）電極定向移動。（2）將上述裝置中電解質(zhì)稀H2SO4換為足量AgNO3溶液，燈泡也變亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)，無色溶液顏色沒有變化。①原電池的負(fù)極是（填“Zn”或“Cu”），正極的電極反應(yīng)是。②若更換電解質(zhì)時稱量兩個電極，質(zhì)量恰好相等，放電一段時間后再稱量兩個電極，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相差2.81g，則導(dǎo)線上通過的n（e）=mol。（3）堿性鋅錳電池是日常生活中常用電池，原電池反應(yīng)是:Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnOOH。該原電池電解質(zhì)是KOH溶液，寫出正極的電極反應(yīng)。【答案】（1）負(fù)氧化Cu（2）Zn0.02（3）MnO2+H2O+e=MnOOH+OH【詳解】（1）①鋅比銅活潑，銅為原電池的正極、Zn棒是原電池的負(fù)極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。②Cu棒上氫離子得到電子被還原，發(fā)生的電極反應(yīng)是。③陽離子向正極移動，則溶液中H+向Cu電極定向移動。（2）①鋅比銅活潑，銅為原電池的正極、原電池的負(fù)極是Zn，正極上銀離子得到電子被還原，電極反應(yīng)是。②反應(yīng)時負(fù)極，正極，若轉(zhuǎn)移電子xmol，負(fù)極溶解鋅g，正極析出銀108xg，若更換電解質(zhì)時稱量兩個電極，質(zhì)量恰好相等，放電一段時間后再稱量兩個電極，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相差2.81g，則g+108xg=2.81g，得x=0.02mol，則導(dǎo)線上通過的n（e）=0.02mol。（3）堿性鋅錳電池總反應(yīng)是：Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnOOH，則正極MnO2得電子轉(zhuǎn)變?yōu)镸nOOH，電極反應(yīng)：MnO2+H2O+e=MnOOH+OH?！咀兪?】科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如圖：

請回答下列問題：（1）Pt（a）電極是電池的極，電極反應(yīng)式為；Pt（b）電極發(fā)生（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，電極反應(yīng)式為。（2）電池的總反應(yīng)方程式為。（3）如果該電池工作時電路中通過2mol電子，則消耗的CH3OH有mol。（4）使用該燃料電池的另一個好處是。【答案】（1）負(fù)CH3OH+H2O－6e－=CO2↑+6H+還原O2+4H++4e－=2H2O（2）2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O（3）（4）對環(huán)境無污染【詳解】（1）燃料電池中燃料為負(fù)極，氧化劑為正極，則Pt（a）電極是電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O－6e－=CO2↑+6H+；Pt（b）電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e－=2H2O；故答案為：負(fù)；CH3OH+H2O－6e－=CO2↑+6H+；還原；O2+4H++4e－=2H2O。（2）將原電池正負(fù)極電極反應(yīng)式，根據(jù)得失電子守恒得到電池的總反應(yīng)方程式為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O；故答案為：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。（3）根據(jù)CH3OH+H2O－6e－=CO2↑+6H+，如果該電池工作時電路中通過2mol電子，則消耗的CH3OH有mol；故答案為：。（4）該燃料電池生成二氧化碳和水，則使用該燃料電池的另一個好處是對環(huán)境無污染；故答案為：燃料電池。【變式4】圖一所示是一個燃料電池的示意圖，a、b表示通入的氣體，當(dāng)此燃料電池工作時：

（1）如果a極通入H2，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，則相同時間內(nèi)，正極和負(fù)極通入的氣體的體積比為。（設(shè)氣體為同溫、同壓）（2）如果a極通入CH4，b極通入O2，NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，則通CH4的電極上的電極反應(yīng)為。（3）如果a極通入乙烯，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，則通乙烯的電極上的電極反應(yīng)為。（4）某原電池裝置初始狀態(tài)如圖二所示，交換膜兩側(cè)的溶液體積均為2L，該電池總反應(yīng)為，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，共有mol離子通過交換膜，交換膜右側(cè)溶液中c（HCl）=mol?L1（忽略溶液體積變化和Cl2溶于水）。

【答案】（1）1：2（2）CH4+10OH8e=CO+7H2O（3）C2H412e+4H2O=2CO2+12H+（4）2Ag+Cl2=2AgCl11.5【詳解】（1）如果a極通入H2，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，構(gòu)成燃料電池，氫氣失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極、氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極，總反應(yīng)為氫氣和氧氣反應(yīng)生成水：2H2+O2=2H2O，故相同時間內(nèi)，正極和負(fù)極通入的氣體的體積比為1:2；（2）如果a極通入CH4，b極通入O2，NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，構(gòu)成燃料電池，燃料甲烷在負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)在堿性條件下生成碳酸根離子，則通CH4的電極上的電極反應(yīng)為：CH4+10OH8e=CO+7H2O；（3）如果a極通入乙烯，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，構(gòu)成燃料電池，燃料乙烯在負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)在酸性條件下生