高中化学原电池练习题
一．选择题（共30小题）
1．如图所示，装置在常温下工作（溶液体积变化忽略不计）．闭合K，灯泡发光．下列叙述中不正确的是（）
A．当电路中有1.204×1022个电子转移时，乙烧杯中溶液的C（H+）约为0.1mol?L﹣1
B．电池工作时，盐桥中的K+移向甲烧杯
C．电池工作时，外电路的电子方向是从a到b D．乙池中的氧化产物为SO42﹣
2．理论上不能设计原电池的化学反应是（）
A．CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）；△H＜0
B．HCl（l）+NaOH（l）═NaCl（l）+H2O（l）；△H＜0
C．Fe（s）+H2SO4（l）═FeSO4（l）+H2（g）；△H＜0D．2FeCl3（l）+Fe（s）═3FeCl2（l）；△H＜0
3．某实验小组依据反应AsO43﹣+2H++2I﹣?AsO33﹣+I2+H2O设计图1原电池，探究pH对AsO43﹣氧化性的影响。测得电压与pH的关系如图2，下列有关叙述错误的是（）
A．pH＞0.68时，甲烧杯中石墨为负极B．pH＝0.68时，反应处于平衡状态
C．pH＞0.68时，氧化性I2＞AsO43﹣D．pH＝5时，负极电极反应式为2I﹣﹣2e﹣＝I2
4．“太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中a为TiO2电极，b为Pt电极，c为WO3电极，电解质溶液为pH＝3的Li2SO4﹣H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区，A区与大气相通，B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法正确的是（）
A．若用导线连接a、c，则a为负极，该电极附近pH增大
B．若用导线连接a、c，则c电极的电极反应式为H x WO3﹣xe﹣═WO3+xH+
C．若用导线连接b、c，b电极附近pH增大，可实现太阳能向电能转化
D．若用导线连接b、c，c电极为负极，可实现H x WO3转化为WO3
5．锌﹣空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，可作为新能源汽车的电源。总反应式为：2Zn+O2+2H2O ═2Zn（OH）2．有关该电池的说法正确的是（）
A．电池可以用稀硫酸做电解质溶液B．电池工作时，电子由a电极沿导线流向b电极
C．空气扩散电极上的电极反应：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．电池工作时，电路中通过2mol电子，标准状况下消耗氧气22.4L
6．下列关于原电池的叙述中，正确的是（）
①构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属②原电池是化学能转变为电能的装置
③在原电池中，电子流入的一极是正极，该电极被还原④原电池放电时，电流的方向是从负极到正极
⑤原电池工作时，溶液中阳离子向负极移动⑥电子经溶液从负极流向正极
A．①②⑥B．②③C．②⑤D．②⑥
7．Li﹣Cu2O电池是近年来发明的一种低成本高效电池。该电池首先通过Cu与O2反应产生Cu2O，然后通过还原反应再生，电池结构如图所示。下列说法正确的是（）
A．电池工作时，电子经固体电解质转移至Cu2O B．有机电解质可以用稀硫酸溶液代替
C．正极反应式为Cu2O+H2O+2e﹣═2Cu+2OH﹣D．每转移1mol电子，理论上消耗11.2L O2
8．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是（）
A．如图所示，可用Pt电极代替Cu电极做正极B．如图所示，通入氧气的一极为正极C．如图所示，锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．如图所示，原电池Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O中，PbO2发生氧化反应做负极
9．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是（）
A．甲：电池工作时，在Zn电极产生无色气体B．乙：锌作负极，发生氧化反应
C．丙：锌锰干电池是一次电池，放电之后不能充电D．丁：铅蓄电池可实现电能与化学能之间的相互转化10．南京工业大学IAM团队将蚕茧炭化形成氮掺杂的高导电炭材料，该材料作为微生物燃料电池的电极具有较好的生物相容性，提升了电子传递效率。利用该材料制备的微生物电池可降解污水中的有机物（CH3CHO为例），其装置
原理如图所示。下列判断错误的是（）
A．该微生物电池在处理废水时还能输出电能B．该微生物电池工作时，电子由a极经负载流到b极
C．该微生物电池原理图中的离子交换膜为阴离子交换膜
D．该微生物电池的负极反应为CH3CHO+3H2O﹣10e﹣═2CO2↑+10H+
11．一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是（）
A．电池的负极反应为BH4﹣﹣8e﹣+8OH﹣═BO2﹣+6H2O B．电池放电时Na+从b极区移向a极区
C．电子从电极a经外电路流向电极b D．放电一段时间后，正负两极生成的OH﹣和消耗的OH﹣的量相等12．最近科学家利用下列装置图成功地实现了CO2和H2O合成CH4．下列叙述错误的是（）
A．电池工作时，实现了将太阳能转化为电能B．电池内H+透过质子交换膜从左向右移动
C．铜电极为正极，电极反应式为CO2+8H+﹣8e﹣═CH4+2H2O
D．为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量稀硫酸
13．利用反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O设计的电池装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过），该装置既能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。下列说法正确的是（）
A．电极A上发生氧化反应，电极A为正极B．电流方向：由电极A到电极B
C．电极B的电极反应式为2NO2+8e﹣+8H+═N2+4H2O D．当有0.1mol NO2被处理时，外电路中通过电子0.4mol 14．G﹣TEC燃料电池以利用民用燃气为原料气，其结构如图，有关该电池的说法不正确的是（）
A．电池工作时，电流由负荷的a流向b B．电池工作一段时间后，电解质物质的量理论上保持不变
C．通入空气的一极的电极反应式是：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．外电路中每通过0.2mol电子，所消耗的燃料体积不小于2.24L（标况下）
15．有4种燃料电池下面是工作原理示意图，其中正极反应的产物为水的是（）
A．固体氧化物燃料电池B．碱性氢氧燃料电池
C．质子交换膜燃料电池D．熔融盐燃料电池
16．将二氧化碳转化为燃料是目前的研究热点，2017 年《科学》杂志报道的一种将CO2转化为烃和醇的装置如图所示。
下列说法正确的是（）
A．图中能量转化的方式只有1种B．装置工作时，H+向X极区移动，Y极周围溶液的pH 增大
C．X 极上得到CH3OH 的电极反应式为2CO2+4H2O+12e﹣═2CH3OH+3O2
D．若X极生成1mol C2H4和lmol CH3OH，电路中流过18 mol 电子
17．硼化钒（VB2）与O2在一定条件下，可反应生成B2O3和V2O5，利用此反应原理设计成空气燃料电池，电解液使用NaOH溶液。下列叙述错误的是（）
A．通空气一极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣B．电子由负极经外电路流向正极
C．该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为10：4D．该反应中每消耗7.3g VB2，转移1.1mol电子
18．一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通入乙烷（C2H6）和氧气，其中某一电极反应式为：C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O．有关此电池的推断不正确的是（）
A．通入乙烷的电极为负极B．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降
C．参加反应的O2与C2H6的质量比为32：105D．溶液中的OH﹣向负极移动
19．氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：负极：2H2+4OH ﹣﹣4e﹣═4H2O正极：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣当得到3.6L饮用水时，电池内转移的电子的物质的量约为（）A．3.6mol B．400mol C．200mol D．800mol
20．锂﹣空气电池是一种可充放电池，电池反应为2Li+O2═Li2O2，某锂﹣空气电池的构造原理图如下。下列说法正确的是（）
A．可选用有机电解液或水性电解液B．2mol Li与1mol O2的总能量低于1mol Li2O2具有的能量。
C．放电时正极的电极反应式为O2+2Li++2e﹣═Li2O2D．示意图中，电子流向从含催化剂的多孔电极→锂21．如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，适合进行现场酒精检测，下列说法不正确的是（）
A．电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极B．该电池的正极反应式为：O2+4e﹣+4H+═2H2O
C．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2↑+12H+
D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
22．2019年诺贝尔化学奖颁给了对锂离子电池研发作出卓越贡献的三位科学家。南开大学李福军研究团队以C3N4作为Li﹣O2可充电电池的光电极，提升了电池的能量效率，其充电工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）
A．离子交换膜为阳离子交换膜B．放电时，Li+移向Li电极
C．放电时，Li电极为负极，发生氧化反应D．充电时，光电极的电极反应式为：Li2O2﹣2e﹣═2Li++O2↑23．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2﹣．下列对该燃料电池说法不正确的是（）
A．在熔融电解质中，O2﹣移向负极B．电池的总反应是：2C4H10+13O2═8CO2+10H2O
C．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10﹣26e﹣+13O2﹣═4CO2↑+5H2O
D．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e﹣+4H+═2H2O
24．流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O．下列说法正确的是（）
A．b为负极，a为正极B．该电池工作时，内电路中电子由电极a流向电极b
C．b极的电极反应为PbO2+4H++4e﹣═Pb2++2H2O D．调节电解质溶液的方法是补充H2SO4
25．某液态肼（N2H4）燃料电池被广泛应用于发射通讯卫星、战略导弹等运载火箭中。以固体氧化物为电解质，生成物为无毒无害的物质。下列有关该电池的说法不正确的是（）
A．a电极上的电极反应式为N2H4+2O2﹣﹣4e﹣═N2↑+2H2O B．电子流动方向：电极a→电极b
C．b极附近的pH值不变D．当电极a上消耗1mol N2H4时，电极b上被还原的O2在标准状况下体积为22.4L 26．镁﹣次氯酸盐电池的工作原理如图，该电池反应为：Mg+ClO﹣+H2O═Mg（OH）2+Cl﹣．下列有关说法正确的是（）
A．电池工作时，正极a附近的pH将不断增大B．电池工作时，C溶液中的溶质是MgCl2
C．负极反应式：ClO﹣+2e﹣+H2O═Cl﹣+2OH﹣
D．a电极发生还原反应，每转移0.2mol电子，理论上生成0.2mol Cl﹣
27．以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法正确的是（）
A．以此电池为电源电解饱和食盐水，当有0.2 mol e﹣转移时，阳极产生2.24 L气体
B．若以甲烷为燃料气时负极电极反应式：CH4+5O2﹣﹣8e﹣═CO32﹣+2H2O
C．该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D．空气极发生的电极反应式为O2+4e﹣+2CO2＝2CO32﹣
28．某科研小组设计的以淀粉为燃料的生物酶燃料电池结构示意图如图所示。下列说法正确的是（）
A．M极为该电池的正极B．N极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
C．电池工作时，H+从左池向右池迁移D．该电池在极低的温度下也能正常工作
29．2019年10月9日，三名科学家因“锂离子电池的研发”分享了2019年诺贝尔化学奖。我国化学家研究的一种锂水电池处于当今锂电池研发的前沿，该电池采用复合膜包裹的金属锂作负极，锰酸锂（LiMn2O4）作正极，以稀Li2SO4水溶液作电解质溶液，工作时电池的总反应为：LiMn2O4+Li═Li2Mn2O4．下列有关该电池的说法正确的是（）
A．电池放点时，溶液中的锂离子向电极a移动B．电池放电时的负极反应式为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑
C．电池放电时，锰酸锂发生氧化反应，锰元素被氧化
D．电池放电时的正极反应式为：LiMn2O4+Li++e﹣═Li2Mn2O4
30．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl﹣
KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2 LiCl+Ca═CaCl2+Li2SO4+Pb．下列有关说法不正确的是（）
A．负极反应式：Ca+2Cl﹣﹣2e﹣═CaCl2B．放电过程中，Li+向负极移动
C．每转移0.2mol电子，理论上生成20.7gPb D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
二．填空题（共3小题）
31．最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2﹣离子．回答如下问题：
（1）以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的方程式是：．
（2）这个电池的正极发生的反应是：；负极发生的反应是：．
（3）固体电解质里的O2﹣的移动方向是；向外电路释放电子的电极是：．
32．燃料电池是一种能量转换效率高、对环境友好的化学电源，图为一种氢氧燃料电池的结构装置．（1）电极b为该燃料电池的极（填“正”或“负”），电极方程式为；
（2）电池工作时，溶液中的OH﹣移向极（填“a”或“b”）；
（3）电池工作时，在导线中电子流动方向为（用a、b表示）；
（4）电池使用一段时间后，溶液的pH值（填“增大”或“减小”）；
（5）当电池工作一段时间后消耗标准状况下H2为6.72L时，转移电子mol．
33．航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置，它可直接将化学能转化为电能，该电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH﹣═CO32﹣+3H2O
（1）负极上的电极反应为．
（2）消耗标准状况下5.6LO2时，有mol电子发生转移．
（3）开始放电时，正极附近溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”）
三．解答题（共2小题）
34．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以氢氧化锂为电解质，使用时加入水即可放电，总反应方程式为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑。
（1）该电池的负极是，负极反应式是。
（2）正极现象是，正极反应式是。
（3）放电时氢氧根离子向（填“正极”或“负极”）移动。
35．Li﹣SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4﹣SOCl2．电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2＝4LiCl+S+SO2．请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为。
（2）电池正极发生的电极反应为。
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，
实验现象是，反应的化学方程式为。
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是。
参考答案与试题解析
一．选择题（共30小题）
1．【解答】解：A．乙中电极反应为HSO3﹣﹣2e﹣+H2O＝SO42﹣+3H+，则当电路中有1.204×1022个电子转移时，即0.02mol 电子转移时，乙中生成0.03molH+，c（H+）＝＝0.1mol/L，故A正确；
B．甲为正极，电池工作时，阳离子移向正极，盐桥中的K+移向甲烧杯，故B正确；
C．外电路的电子方向是从b（负极）到a（正极），故C错误；
D．乙中电极反应为HSO3﹣﹣2e﹣+H2O＝SO42﹣+3H+，氧化产物为SO42﹣，故D正确；
故选：C。
2．【解答】解：A．该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故A不选；
B．该反应中没有电子转移，不属于氧化还原反应，属于复分解反应，所以不能设计成原电池，故B选；
C．该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故C不选；
D．该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故D不选；
故选：B。
3．【解答】解：A．pH＞0.68时，电压小于0，反应向左进行，AsO33﹣失电子，甲烧杯中石墨为负极，故A正确；
B．pH＝0.68时，电压为0，反应处于平衡状态，故B正确；
C．pH＞0.68时，电压小于0，反应向左进行，AsO43﹣是氧化产物，I2是氧化剂，氧化性：氧化剂＞氧化产物，氧化性I2＞AsO43﹣，故C正确；
D．pH＝5时，反应向左进行，AsO33﹣在负极失电子，则负极电极反应式为AsO33﹣﹣2e﹣+H2O＝AsO43﹣+2H+，故D 错误；
故选：D。
4．【解答】解：A、由图可知，连接a、c时，a电极上H2O→O2，发生失电子的氧化反应，则a电极为负极，电极反应式2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+，生成H+，a电极附近pH减小，故A错误；
B、由图可知，连接a、c时，a电极上H2O→O2，则a电极为负极，c电极为正极，正极上发生得电子的还原反应，
电极反应式为WO3+xH++xe﹣═HxWO3 ，故B错误；
C、用导线连接b、c，b电极发生O2→H2O，为正极，电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O，b电极附近pH增大，可
实现化学能向电能转化，故C错误；
D、用导线连接b、c时，b电极发生O2→H2O，为正极，则c电极为负极，发生反应：HxWO3 ﹣xe﹣═WO3+xH+，
可实现H x WO3转化为WO3，故D正确；
故选：D。
5．【解答】解：A．氢氧化锌能溶于稀硫酸，因此该电池不可以用稀硫酸做电解质溶液，故A错误；
B．锌是负极，电池工作时，电子由b电极沿导线流向a电极，故B错误；
C．空气扩散电极是正极，氧气得到电子，电极上的电极反应：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故C正确；
D．电池工作时，电路中通过2mol电子，根据电子得失守恒可知消耗0.5mol氧气，则标准状况下消耗氧气11.2L，故D错误；
故选：C。
6．【解答】解：①构成原电池的正极和负极材料可以是两种活泼性不同的金属，也可以是一种金属和一种非金属，故错误；
②原电池是化学能转变为电能的装置，故正确；
③在原电池中，电子流入的一极是正极，该正极发生还原反应，被还原，故正确；
④原电池放电时，电流从正极流向负极，电子从负极流向正极，故错误；
⑤原电池工作时，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故错误；
⑥电子不会经过溶液，只走导线，从负极流向正极，故错误，
故选：B。
7．【解答】解：A．放电时，则Li+透过固体电解质向Cu极移动，电子由负极经导线移动到正极，故A错误；
B．硫酸与锂发生化学反应，降低放电效率，故B错误；
C．正极发生还原反应，则正极上电极反应式为Cu2O+H2O+2e﹣═2Cu+2OH﹣，故C正确；
D．O2～4e﹣，每转移1mol电子，理论上消耗标准状况下5.6L O2，本题也没有说是标准状况，故D错误；
故选：C。
8．【解答】解：A．图1为铜锌原电池，锌为负极，铜为正极，H+会在铜上得电子发生还原反应，所以Cu电极换成铂电极，反应不变，故A正确；
B．图2为氢氧燃料电池，燃料做负极发生氧化反应，故B正确；
C．图3为锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被消耗，所以锌筒会变薄，故C正确；
D．图4为铅蓄电池，放电时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O，PbO2中铅的化合价降低发生还原反应做正极，故D错误；
故选：D。
9．【解答】解：A．图为铜锌原电池，锌为负极，铜为正极，H+会在铜上得电子发生还原反应，即在Cu电极产生无色气体，故A错误；
B．图为纽扣电池，正极为Ag2O得电子发生还原反应，锌作负极，发生失电子的氧化反应，故B正确；
C．图为锌锰干电池，是一次电池，放电之后不能充电，故C正确；
D．图为铅蓄电池，属于原电池的一种，化学能转化为电能的装置，即可实现电能与化学能之间的相互转化，故D 正确，
故选：A。
10．【解答】解：A.该微生物电池在处理废水时，将化学能转化为电能，能输出电能，故A正确；
B.该微生物电池工作时，电子由负极a极经负载流到正极b极，故B正确；
C.由分析可知，负极上乙醛放电生成的氢离子经质子交换膜流向正极，故C错误；
D.微生物电池中，a电极为电池的负极，酸性条件下乙醛在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式
为CH3CHO+3H2O﹣10e﹣═2CO2↑+10H+，故D正确；
故选：C。
11．【解答】解：由原电池工作原理示意图可知反应中BH4﹣被氧化为BO2﹣，a电极应为原电池的负极，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣＝BO2﹣+6H2O，正极b电极H2O2得电子被还原生成OH﹣，电极反应式为H2O2+2e﹣＝2OH﹣，A．BH4﹣被氧化为BO2﹣，应为原电池的负极反应，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣＝BO2﹣+6H2O，故A正确；
B．BH4﹣被氧化为BO2﹣，应为原电池的负极反应，正极H2O2得电子被还原生成OH﹣，原电池工作时，阳离子向正极移动，则电池放电时Na+从a极区移向b极区，故B错误；
C．a电极应为原电池的负极，b是正极，电子从负极a流向正极b，故C正确；
D．负极电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣＝BO2﹣+6H2O，正极电极反应式为H2O2+2e﹣＝2OH﹣，所以放电一段时间后，正极生成的OH﹣和负极消耗的OH﹣的量相等，故D正确；
故选：B。
12．【解答】解：A、由电池装置图可知电池工作时，实现了将太阳能转化为电能，故A正确；
B、电池内H+透过质子交换膜向正极移动，电子流入的极是正极，所以Cu是正极，即电池内H+透过质子交换膜
从左向右移动，故B正确；
C、电子流入的极是正极，所以Cu是正极，Cu上二氧化碳得电子生成甲烷，即CO2+8e﹣+8H+＝CH4+2H2O，故C
错误；
D、向装置中加入少量强电解质溶液稀硫酸可以增强导电能力，提高该人工光合系统的工作效率，故D正确。
故选：C。
13．【解答】解：由反应6NO2+8NH3＝7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极；
A．A为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．A为负极，B为正极，电池工作时，电流从正极流向负极，即由电极B到电极A，故B错误；
C．电极B为正极，发生还原反应，电极反应式为2NO2+8e﹣+4H2O＝N2+8OH﹣，故C错误；
D．当有0.1mol NO2被处理时，N元素从+4价降为0价，则外电路中通过电子0.4mol，故D正确；
故选：D。
14．【解答】解：A．该装置为燃料电池，通燃料的一极为负极，通空气一极为正极，根据原电池工作原理，电子由负荷b流向a，则电流由负荷a流向b，故A正确；
B．负极电极反应式为H2+O2﹣﹣2e﹣＝H2O、CO+O2﹣﹣2e﹣＝CO2，正极反应式为O2+4e﹣＝2O2﹣，电解质物质几乎不参与反应，电解质物质的量理论上保持不变，故B正确；
C．根据装置图，通空气一极电极反应式为O2+4e﹣＝2O2﹣，故C错误；
D．根据B选项分析，外电路通过0.2mol电子，所消耗的H2或CO都是1mol，即消耗燃料在标准状况下体积为22.4L，故D正确；
故选：C。
15．【解答】解：A、在该固体氧化物燃料电池中，固体氧化物作介质，正极上O2+4e﹣＝2O2﹣，故A错误；
B、碱性燃料电池中，正极上发生O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故B错误；
C、质子交换膜燃料电池，正极上发生4H++O2+4e﹣＝2H2O，故C正确；
D、熔融盐燃料电池中，正极反应是2CO2+O2+4e﹣＝2CO32﹣，故D错误。
故选：C。
16．【解答】解：A、该装置将CO2转化为烃和醇，能量转化形式有化学能、热能、电能等，故A错误；
B、装置工作时，Y极是阳极，X是阴极，H+向阴极区X极区移动，Y极是阳极，该电极是氢氧根离子失电子，周
围溶液的pH减小，故B错误；
C、X是阴极，该电极上发生的得电子的还原反应2CO2+12H++12e﹣═2CH3OH+2H2O，故C错误；
D、生成1mol C2H4和1mol CH3OH电路中流过电子是3×[4﹣（﹣2）]mol＝18，故D正确。
故选：D。
17．【解答】解：A．空气燃料电池中，通入空气的电极是正极，发生得电子的还原反应，碱性环境下，电极反应式为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故A正确；
B．原电池中，电子由负极经外电路流向正极，故B正确；
C．电池总反应为：4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5，氧气做氧化剂，VB2做还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：4，故C错误；
D．电池总反应为：4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5，反应中每消耗4molVB2，转移11mol电子，则反应中每消耗7.3g 即
0.1molVB2，转移1.1mol电子，故D正确；
故选：C。
18．【解答】解：A．在燃料电池中，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，通入乙烷的电极为负极，发生氧化反应，故A正确；
B．电池工作过程中，电池总反应为C2H6+4OH﹣+O2═2CO32﹣+5H2O，反应消耗KOH，因此放电一段时间后，KOH
的物质的量浓度将下降，故B正确；
C．原电池中两极上转移的电子相等，当有28mol电子转移时，正极上消耗7molO2，负极上消耗2molC2H6，二者的物质的量之比为7：2，质量比为56：15，故C错误；
D．原电池中阴离子向负极移动，则溶液中的OH﹣向负极移动，故D正确，
故选：C。
19．【解答】解：3.6L水的质量为3600g，水的物质的量为n＝＝200mol，
负极：2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝4H2O ①
正极：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣②
①+②得：2H2+O2＝2H2O 转移电子
2mol 4mol
200mol 400mol
故选：B。
20．【解答】解：A、该电池的负极材料为Li，能与水反应，所以该电池不能使用有机电解液或水性电解液，故A错误；
B、2Li+O2═Li2O2反应是放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，即2mol Li与1mol O2的总能量高于
1mol Li2O2具有的能量，故B错误；
C、放电时正极是氧气发生还原反应，电极反应式为：O2+2Li++2e﹣═Li2O2，故C正确；
D、电子由负极流向正极，则电子的流向为：锂→含催化剂的多孔电极，故D错误；
故选：C。
21．【解答】解：A、乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应，电流由正极流向负极，即从O2所在的铂电极经外电路流向另一电极，故A正确；
B、乙醇燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，O2所在的铂电极处发生还原反应，由于是酸性环境正极反
应式为：O2+4e﹣+4H+═2H2O，故B正确；
C、该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，
CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O＝4H++CH3COOH，故C错误；
D、根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的
含量，故D正确。
故选：C。
22．【解答】解：A、离子交换膜通过的是Li+，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故A正确；
B、电池工作时阳离子向正极移动，放电时，Li+向C3N4极移动，故B错误；
C、放电时，Li电极为负极，发生氧化反应，故C正确；
D、由图示看出，光电极的电极反应式为：Li2O2﹣2e﹣═2Li++O2↑，由于有外加电源，这是充电过程，失去电子发
生氧化反应，光电极做阳极，故D正确；
故选：B。
23．【解答】解：A、原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以O2﹣移向负极，故A正确；
B、电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式一致，为2C4H10+13O2＝8CO2+10H2O，故B正确；
C、通入丁烷一极是负极，失电子被氧化，电极反应式为C4H10+13O2﹣﹣26e﹣＝4CO2+5H2O，故C正确；
D、通入空气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e﹣＝2O2﹣，故D错误；
故选：D。
24．【解答】解：A、根据电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则铜失电子发生氧化反应为负极，PbO2得电子发生还原反应为正极，则b为正极，故A错误；
B、内电路是离子的定向移动，而不是电子的定向移动，故B错误；
C、b极的电极反应为PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O，故C错误；
D、据电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O可知，随放电的进行硫酸在消耗，即调节电解质溶液
的方法是补充H2SO4，故D正确；
故选：D。
25．【解答】解：A、a电极为负极，负极发生氧化反应，电极反应式为N2H4+2O2﹣﹣4e﹣═N2↑+2H2O，故A正确；
B、电池内电路中，a极是负极，b极是正极，电池内电路中电流方向：电极a→电极b，电子流动方向和此相反，
故B错误；
C、固体氧化物为电解质，b极附近电极反应式为：O2+4e﹣＝2O2﹣，b极附近pH值不变，故C正确；
D、根据电池总反应：N2H4+O2＝N2↑+2H2O，当电极a上消耗1molN2H4，同时电极b上被还原的O2是1mol，在
标准状况下体积为22.4L，故D正确；
故选：B。
26．【解答】解：A．放电时正极电极反应式为ClO﹣+H2O+2e﹣＝Cl﹣+2OH﹣，所以a附近的pH将不断增大，故A正确；
B．根据电池反应式为Mg+ClO﹣+H2O＝Mg（OH）2+Cl﹣，所以C溶液中的溶质不含镁离子，故B错误；
C．根据电池反应式为Mg+ClO﹣+H2O＝Mg（OH）2+Cl﹣，负极电极反应式为Mg﹣2e﹣+2OH﹣＝Mg（OH）2，故C
错误；
D．由可知b电极为正极发生还原反应，反应式为ClO﹣+H2O+2e﹣＝Cl﹣+2OH﹣，所以每转移0.2mol电子，理论上生成0.1mol Cl﹣，a电极发生氧化反应，故D错误；
故选：A。
27．【解答】解：A、状况不知，无法由物质的量求体积，故A错误；
B、根据图示信息，通入甲烷的电极是负极，在负极上，发生氧化反应，即CH4﹣8e﹣+4CO32﹣＝5CO2+2H2O，故B
错误；
C、假设转移4mol的电子，根据电极反应：负极电极反应式为：H2﹣2e﹣+CO32﹣＝CO2+H2O，通入空气和CO2的
混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e﹣+2CO2＝2CO32﹣，负极消耗2mol的碳酸根离子，正极产生2mol的碳酸根离子，所以碳酸根离子的浓度不变，无需补充Li2CO3和K2CO3，故C错误；
D、原电池正极上的电极反应式为：O2+4e﹣+2CO2＝2CO32﹣，故D正确；
故选：D。
28．【解答】解：A、M极淀粉被氧化成二氧化碳，所以M为负极，故A错误；
B、N极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O，故B错误；
C、原电池阳离子向正极移动，所以电池工作时，H+从左池向右池迁移，故C正确；
D、酶催化要在一定温度下才能达到催化活性，则极低的温度达不到酶的催化活性，故D错误；
故选：C。
29．【解答】解：A、该电池放电时，溶液中的SO42﹣向负极电极a移动，而溶液中的锂离子向电极b移动，故A错误；
B、电池放电时原电池原理，电极aLi失电子发生氧化反应做原电池负极，电极反应式为：Li﹣e﹣═Li+，故B错误；
C、电池放电时，锰酸锂为正极，发生还原反应，锰元素被还原，故C错误；
D、锰酸锂为正极，发生还原反应，锰元素被还原，则电池放电时的正极反应式为：LiMn2O4+Li++e﹣═Li2Mn2O4，
故D正确。
故选：D。
30．【解答】解：A．Ca为原电池的负极，反应的电极方程式为Ca+2Cl﹣﹣2e﹣＝CaCl2，故A正确；
B、原电池中阳离子向正极移动，所以放电过程中，Li+向正极移动，故B错误；
C．根据电极方程式PbSO4+2e﹣+2Li+＝Li2SO4+Pb，可知每转移0.2 mol电子，理论上生成0.1molPb，质量为20.7gPb，故C正确；
D．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转，故D正确；
故选：B。
二．填空题（共3小题）
31．【解答】解：（1）燃料电池的总反应和燃料燃烧的化学方程式一致，电池总反应为2C4H10+13O2═8CO2+10H2O，故答案为：2C4H10+13O2═8CO2+10H2O；
（2）丁烷燃料电池放电时发生反应2C4H10+13O2═8CO2+10H2O，正极发生还原反应，为氧气得到电子的反应，反应式为O2+4e﹣＝2O2﹣；负极发生的是燃料丁烷失电子的氧化反应，负极反应＝总反应﹣正极反应，所以负极反应是：2C4H10+26O2﹣﹣52e﹣＝8CO2+10H2O，
故答案为：O2+4e﹣＝2O2﹣；2C4H10+26O2﹣﹣52e﹣＝8CO2+10H2O；
（3）在燃料电池中，电解质里的阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以电解质里O2﹣向移向通汽油蒸气的电极（或移向负极），通汽油蒸气的电极（或负极）向外电路释放电子，
故答案为：通汽油蒸气的电极（或移向负极）；通汽油蒸气的电极（或负极）；
32．【解答】解：（1）电极b通入氧气，为该燃料电池的正极，电极方程式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故答案为：正；
O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣；
（2）原电池中阴离子向负极移动，溶液中的OH﹣移向a，故答案为：a；
（3）电子流动由负极流向正极，所以由a流向b，故答案为：a流向b；
（4）总的反应式为：O2+2H2＝2H2O，生成水溶液浓度变稀，所以溶液的PH减小，故答案为：减少；
（5）产生标准状况下H2为6.72L，所以物质的量为＝0.3mol，生成1mol的氢气转移2mol的电子，所
以转移电子的物质的量为：0.3mol×2＝0.6mol，
故答案为：0.6．
33．【解答】解：（1）该燃料电池中，负极上燃料甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，正负极反应式分别为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣、CH4+10OH﹣﹣8e﹣＝CO32﹣+7H2O，故答案为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣＝CO32﹣+7H2O；
（2）氧气物质的量＝＝0.25mol，根据2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣知，转移电子物质的量＝4n（O2）＝4×
0.25mol＝1mol，故答案为：1；
（3）放电时，正极附近生成氢氧根离子导致氢氧根离子浓度增大，则溶液的pH增大，故答案为：增大．
三．解答题（共2小题）
34．【解答】解：（1）金属锂比钢板活泼，作原电池的负极，电极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，故答案为：锂（Li）；Li﹣e﹣＝Li+；
（2）LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+，由于氧化性H+＞Li+，正极上是水电离出的H+放电，故正极反应式为：2H2O+2e ﹣＝H2↑+2OH﹣，正极产生无色气体，故答案为：有无色气体产生；2H2O+2e﹣＝2OH﹣+H2↑；
（3）在原电池的放电过程中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以OH﹣会向负极移动，故答案为：负极。35．【解答】解：（1）该原电池中锂的活泼性大于碳的，所以锂作负极，负极上Li失电子，发生氧化反应，电极反应Li﹣e﹣═Li+，
故答案为：Li；
（2）正极上得电子发生还原反应，根据反应方程式知，SOCl2得电子生成Cl﹣、S、SO2，电极方程式为2SOCl2+4e ﹣＝4Cl﹣+S+SO2，
故答案为：2SOCl2+4e﹣＝4Cl﹣+S+SO2；
（3）由NaOH和SOCl2生成Na2SO3和NaCl两种盐知，SOCl2和水生成酸或酸性氧化物，根据原子守恒得，SOCl2和水生成SO2和HCl，即SOCl2+H2O＝SO2↑+2HCl↑。
生成的氯化氢遇到空气中水蒸气会形成白雾，生成具有刺激性气味的气体，
故答案为：出现白雾，有刺激性气体生成；SOCl2+H2O＝SO2↑+2HCl↑。
（4）锂和钠是同一主族的元素，性质具有相似性，钠和空气中的氧气、水蒸气反应，所以锂和空气中的氧气、水蒸气也能反应；SOCl2也可与水反应，所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行。
故答案为：构成电池的Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应。