第6章化学反应与能量（2）
1．下列有关电化学知识的描述正确的是( D ) A．任何氧化还原反应都可能设计成原电池装置
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极、铜作正极
D．理论上说，任何能放出能量的氧化还原反应都可设计成原电池
2．将Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用电器连接成原电池，此电池工作时，下列叙述正确的是( B )
A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg B．Al条表面虽有氧化膜，但可不必处理
C．该电池的内、外电路中，电流均是由电子定向移动形成的 D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
解析 A项，电解质溶液为NaOH溶液，应为Al失电子；B项，Al2O3能与NaOH反应，故不必处理；C项，内电路中阴、阳离子定向移动形成电流；D项，Al→[Al(OH)4]无沉淀。
3．利用如图所示电池装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO，其中含有的固体电解质能传导质子(H)。下列说法正确的是( D )
＋
－
2＋
A．该过程中有两种形式的能量转化
B．a电极表面的反应为4OH－4e===2H2O＋O2↑ C．该装置工作时，H从b电极区向a电极区移动 D．该装置中每生成2 mol CO，同时生成1 mol O2
解析 该过程中的能量转化形式有太阳能转化为化学能、化学能转化为电能、化学能转化为热能，A项错误；根据题图可知，a 电极表面H2O被氧化为O2，a电极表面的反应为2H2O－4e===4H＋O2↑，B项错误；该原电池中，a电极为负极，b电极为正极，H从a电极区向b电极区移动，C项错误；该装置中每生成2 mol CO，转移4 mol电子，根据a电极表面的反应可知，每转移4 mol电子，同时生成1 mol O2，D项正确。
4．人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是( C )
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＋
＋
＋
－
－
小学+初中+高中
小学+初中+高中
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生 C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强 D．催化剂b表面的反应是CO2＋2H＋2e===HCOOH
光能－＋
解析 电池总反应式为2CO2＋2H2O催化剂=====2HCOOH＋O2。负极：2H2O－4e===O2↑＋4H，正极：CO2＋2H＋2e===HCOOH。A项，能量转换过程是太阳能先转化为电能，再转化为化学能，正确；C项，催化剂a附近生成H，酸性增强，催化剂b附近消耗H，酸性减弱，错误。
5．为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：
电池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O 电解
电解池：2Al＋3H2O=====Al2O3＋3H2↑ 电解过程中，以下判断正确的是( D ) 选项 A B C D 解析 原电池中，阳离子向正极移动，所以H移向PbO2电极，电解池中，阳离子移向阴极，即H移向Pb电极，A项错误；B项，原电池中消耗3 mol Pb，转移6 mol e，在电解池中转移6 mol e生成1 mol Al2O3，错误；C项，原电池中正极反应为PbO2＋4H＋2e＋SO4===PbSO4＋2H2O，错误；D项，原电池中Pb失去电子转化为PbSO4，所以Pb电极质量增加，而电解池中Pb作阴极，不参与反应，所以质量不变，正确。
6．斯坦福大学华人化学家戴宏杰的团队发明了一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池。该电池的电极材料为铝和Cn[AlCl4](Cn为石墨)，有机物阳离子和[AlCl4]组成离子液体，电池放电时，在负极附近形成[Al2Cl7]。充电和放电过程中离子液体中的阳离子浓度不变。下列说法不正确的是( A ) 小学+初中+高中
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＋＋
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电池 H移向Pb电极 消耗3 mol Pb 正极：PbO2＋4H＋2e===Pb＋2H2O ＋－2＋＋电解池 H移向Pb电极 生成2 mol Al2O3 阳极：2Al＋3H2O－6e===Al2O3＋6H －＋ 小学+初中+高中
A．放电时，铝为电池负极，电极反应式为Al－3e===Al B．放电时，负极材料和正极材料质量均减少 C．充电和放电过程中，有机物阳离子移动方向相反
D．充电时，阳极的电极反应式为[AlCl4]＋Cn－e===Cn[AlCl4]
解析 A项，由题目信息提示，电池放电时，在负极形成[Al2Cl7]，故电极反应式为Al＋7[AlCl4]－3e===4[Al2Cl7]，错误；B项，放电时，Al溶解，负极质量减少，正极反应式为Cn[AlCl4]＋e===[AlCl4]＋Cn，质量也减少，正确；C项，放电时，阳离子从负极移向正极，充电时，阳离子从阳极移向阴极，正确；D项，充电时，电池的阳极发生氧化反应，正确。
7．H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－632 kJ·mol。下图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是( B )
－1
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－
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－－
3＋
A．电极a为电池的正极
B．电极b上发生的电极反应为O2＋4H＋4e===2H2O C．该装置是一种将热能转化为电能的装置 D．H经质子膜进入a极区
8．利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是( C )
＋
＋
－
小学+初中+高中
小学+初中+高中
A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜 C．电极A上的反应式为2NH3－6e===N2＋6H
D．当有4.48 L NO2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8 mol
解析 负极：8NH3－24e＋24OH===4N2＋24H2O，正极：6NO2＋24e＋12H2O===3N2＋24OH
－
－
－
－
－
＋
，因为是碱性介质，所以应选用阴离子交换膜；C项，应生成H2O，错误；D项，根据正极
0.2
反应式，转移电子为×24＝0.8 mol。
6
9．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( B )
A．b电极上发生氧化反应
B．a电极反应式：N2H4＋4OH－4e===N2↑＋4H2O C．放电时，电流从a电极经过负载流向b电极 D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜
10．CO无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是( )
2－
－
－
A．负极的电极反应式为CO＋O－2e===CO2 B．工作时电极b作正极，O由电极a向电极b移动 C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
解析 根据题意可知，a电极为负极，电极反应式为CO＋O－2e===CO2，b电极为正极，电极反应式为O2＋4e===2O，总反应为2CO＋O2===2CO2。工作时电子由电极a通过传感器流向电极b，O由电极b向电极a移动。传感器中通过的电流越大，说明单位时间内通过的电子越多，尾气中CO的含量越高。
11．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2O7>Fe，设计了盐桥式的原电池，小学+初中+高中
2－
3＋
2－
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2－
2－
－
2－
2－
－
小学+初中+高中
如图。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是( C )
A．甲烧杯中的溶液发生还原反应
B．乙烧杯中发生的电极反应为2Cr＋7H2O－6e===Cr2O7＋14H C．外电路的电流方向是从b到a
D．电池工作时，盐桥中的SO4移向乙烧杯
解析 因为氧化性：Cr2O7>Fe，所以该原电池反应是Cr2O7将Fe氧化为Fe，所以甲烧杯中发生氧化反应，A项错误；乙烧杯中发生还原反应，电极反应为Cr2O7＋6e＋14H
＋
2－
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2－
3＋
2－
2＋
3＋
2－
3＋
－
2－
＋
===2Cr＋7H2O，B项错误；根据以上分析，a是负极，b是正极，则电流方向是从正极向
2－
3＋
负极流动，C项正确；原电池中的阴离子向负极移动，所以SO4向甲烧杯移动，D项错误。
12．(2018·哈尔滨六中高三第一次月考)光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构光
如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl(s)=====Ag(s)＋Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl(AgCl)＋e===Cl(aq)，若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是( B )
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－
A．光照时，电流由X流向Y
B．光照时，Pt电极发生的反应为2Cl＋2e===Cl2↑ C．光照时，Cl向Pt电极移动
光照＋2＋－
D．光照时，电池总反应为AgCl(s)＋Cu(aq)=====Ag(s)＋Cu(aq)＋Cl(aq) 解析 光照时，银作正极，铂作负极。负极上亚铜离子失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu(aq)－e===Cu(aq)，B项错误；正极上氯原子得电子发生还原反应，电池反应式光照＋2＋－
为AgCl(s)＋Cu(aq)=====Ag(s)＋Cu(aq)＋Cl(aq)。
小学+初中+高中
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