?2024屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)培優(yōu)--燃料電池訓(xùn)練
學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________

一、單選題
1．以N2H4(g)為燃料的電池裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A．通入N2H4的電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．b電極的電極反應(yīng)式為O2+4e- +4H+=2H2O
C．OH-通過(guò)離子交換膜從b電極移向a電極
D．裝置工作一段時(shí)間后，兩側(cè)電極室中溶液的pH均不變
2．某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理見(jiàn)如圖。下列說(shuō)法正確的是

A．此電池在常溫時(shí)也能工作
B．正極電極反應(yīng)式為：O2+2CO2+4e-=2
C．向正極移動(dòng)
D．a(chǎn)為CH4，b為CO
3．元素周期表中VIA族元素單質(zhì)及其化合物有著廣泛應(yīng)用。O2可用作氫氧燃料電池的氧化劑；O3具有殺菌、消毒、漂白等作用。硫有多種單質(zhì)，如斜方硫(燃燒熱為297kJ?mol-1)、單斜硫等，硫或黃鐵礦(FeS2)制得的SO2可用來(lái)生產(chǎn)H2SO4。用SO2與SeO2的水溶液反應(yīng)可制備硒；硒是一種半導(dǎo)體材料，在光照下導(dǎo)電性可提高近千倍。下列化學(xué)反應(yīng)表示不正確的是
A．堿性氫氧燃料電池放電時(shí)的正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-
B．斜方硫的燃燒：S(s，斜方硫)+O2(g)=SO2(g)????△H=297kJ?mol-1
C．煅燒黃鐵礦獲得SO2：4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3
D．SO2與SeO2的水溶液反應(yīng)制備硒：2SO2+SeO2+2H2O=Se↓+2H2SO4
4．氫氧燃料電池是一種化學(xué)電源,如圖所示的氫氧燃料電池以石墨為電極,兩極分別通入氫氣和氧氣,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,下列說(shuō)法不正確的是

A．在電池反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移2mol電子,正極消耗O2的體積為11.2L
B．b極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-
C．工作一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液堿性減弱
D．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
5．熱電廠尾氣經(jīng)處理得到較純的SO2，可用于原電池法生產(chǎn)硫酸。下列說(shuō)法不正確的是

A．電極b周圍溶液pH變大
B．溶液中H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移
C．電極a的電極反應(yīng)式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO
D．一段時(shí)間后，a極消耗的SO2與b極消耗的O2物質(zhì)的量相等
6．電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如圖所示。

該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是
A．電極(a)為正極
B．NH3在電極(a)上發(fā)生還原反應(yīng)
C．電子由電極(a)經(jīng)導(dǎo)線移動(dòng)向電極(b)
D．K+向電極(a)移動(dòng)
7．氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景。其反應(yīng)原理示意圖如下圖，下列說(shuō)法正確的是???????

A．a(chǎn)極是正極
B．電池工作時(shí)，化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能
C．電池工作時(shí)，電子由a極沿導(dǎo)線流向b極
D．b極的電極反應(yīng)式為
8．在第十三屆阿布扎比國(guó)際防務(wù)展上，采用先進(jìn)的氫氧燃料電池系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)，創(chuàng)造了該級(jí)別270分鐘續(xù)航的新世界記錄。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說(shuō)法正確的是

A．通入氧氣的電極發(fā)生氧化反應(yīng)
B．堿性電解液中陽(yáng)離子向通入氫氣的方向移動(dòng)
C．正極的電極反應(yīng)式為：
D．該電池工作時(shí)，每消耗22.4L轉(zhuǎn)移4mol電子
9．某種氫氧燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)該裝置的說(shuō)法不正確的是

A．將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B．電極a為電池的負(fù)極
C．電極b上發(fā)生的反應(yīng)為O2-4e-+4H+=2H2O
D．工作時(shí)，電子由電極a通過(guò)導(dǎo)線流向電極b
10．HCOOH燃料電池的裝置如圖，兩電極間用陽(yáng)離子交換膜隔開(kāi)。下列說(shuō)法正確的是

A．電池工作時(shí)，電子由a電極經(jīng)外電路流向b電極
B．負(fù)極的電極反應(yīng)式為
C．若X為，通入發(fā)生的反應(yīng)為
D．理論上每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L ，有2 mol 通過(guò)陽(yáng)離子交換膜
11．我國(guó)研發(fā)的刀片電池(比亞迪-中國(guó))和方殼電池(寧德時(shí)代-中國(guó))在世界鋰電池領(lǐng)域占有重要地位，現(xiàn)在正在大力布局全固態(tài)電池與氫燃料電池的研發(fā)與推廣。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．鋰電池屬于二次電池，鋰屬于有色金屬
B．鋰離子電池的工作過(guò)程存在鋰離子的吸附與脫嵌
C．全固態(tài)電池具有高安全性、高能量密度優(yōu)勢(shì)
D．氫燃料電池與太陽(yáng)能電池的工作原理相同
12．我國(guó)科技成就日新月異。下列有關(guān)我國(guó)科技成就的相關(guān)解讀錯(cuò)誤的是
選項(xiàng)
科技成就
相關(guān)解讀
A
太陽(yáng)能集水器采集空中水蒸氣，冷凝成飲用水
水蒸氣的液化過(guò)程是放熱反應(yīng)
B
研制催化劑PdH2，在溫和條件下利用和合成氨
催化劑能降低合成氨反應(yīng)的活化能
C
探究礦物吸收形成菱鎂礦的機(jī)理
加壓有利于封存，能助力“碳中和”
D
合成高性能和高穩(wěn)定性氫氧燃料電池的催化劑
氫氧燃料電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能

A．A B．B C．C D．D
13．能源危機(jī)問(wèn)題一直是世界熱點(diǎn)話題，下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法正確的是
A．鹽酸和碳酸氫鈉的反應(yīng)、灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)都屬于吸熱反應(yīng)
B．自然界中所有的能量的轉(zhuǎn)化必須伴隨化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生
C．鋅錳干電池在給小燈泡供電的過(guò)程中，電能全部轉(zhuǎn)化為光能
D．燃料電池是一種將燃料和氧化劑間接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置
14．某甲烷燃料電池的構(gòu)造如下圖所示，a、b為電極，C、D為選擇性離子交換膜，只允許一種離子通過(guò)。下列說(shuō)法正確的是

A．電子由a沿導(dǎo)線流向b，再由b通過(guò)電解質(zhì)溶液流回a
B．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為：
C．出口Y中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于
D．b是電池正極
15．化學(xué)與人類生活、生產(chǎn)和科技發(fā)展密切相關(guān)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A．“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器，其太陽(yáng)能電池板的主要材料是二氧化硅
B．“84”消毒液是以NaClO為有效成分的消毒液，與醫(yī)用酒精混合可以提升消毒效果
C．“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭使用的液氫燃料具有高效能、無(wú)污染的特點(diǎn)
D．《新修本草》中有關(guān)于“青礬”的描述為：“本來(lái)綠色，新出窟未見(jiàn)風(fēng)者，正如瑙璃，燒之赤色”。這里的赤色物質(zhì)是Fe3O4

二、實(shí)驗(yàn)題
16．(1)汽車尾氣中生成過(guò)程的能量變化如圖甲所示。和完全反應(yīng)生成會(huì)____(填“吸收”或“放出”)____kJ能量。

(2)用和組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：

電池總反應(yīng)為，則c電極是__(填“正極”或“負(fù)極”)，d電極的電極反應(yīng)式：___。若線路中轉(zhuǎn)移電子，則上述燃料電池消耗的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_L。
(3)一種新型催化用于和的反應(yīng)：。已知增大催化劑的表面積可提高該反應(yīng)速率，為了驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分條件已經(jīng)填在下表中。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T/℃
NO初始濃度/(mol?L-1)
CO初始濃度/(mol?L-1)
催化劑的比表面積 (m2?g-1)
I
280


82
II
280


124
III
350


82
①請(qǐng)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：____。
②能驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響規(guī)律的是實(shí)驗(yàn)____(填序號(hào))。
③實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)II中，的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化曲線如圖丙所示，其中表示實(shí)驗(yàn)II的是曲線_______(填“甲”或“乙”)。

(4)在容積固定的絕熱容器中發(fā)生反應(yīng)，不能說(shuō)明已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(序號(hào))
A．容器內(nèi)混合氣體溫度不再變????????????????
B．容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變
C．????
D．容器內(nèi)混合氣體密度保持不變
17．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ： CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)????ΔH1
反應(yīng)Ⅱ： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)???ΔH2
①下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）。
溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH1____0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
② 某溫度下，將2mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得c(CO)＝ 0.2 mol／L，則CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________，此時(shí)的溫度為_(kāi)______（從上表中選擇）。
（2）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) ＝ 2CO2(g) + 4H2O(l)??ΔH1＝－1451.6kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)??ΔH2 ＝－566.0kJ／mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_________________________________________
（3）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置：

①該電池的能量轉(zhuǎn)化形式為_(kāi)__________________________。
②工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH減小。請(qǐng)寫出該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式。_____________________________
③用該電池電解（惰性電極）500mL某CuSO4溶液，電解一段時(shí)間后，為使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固體。則原CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)__________mol/L（假設(shè)電解前后溶液體積不變）。
18．I.為了證明稀硝酸與銅反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)驗(yàn)步驟：
(1)關(guān)閉，打開(kāi)，向試管中加入適量石灰石，通過(guò)分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，則加入石灰石的作用是___________。
(2)將銅絲插入稀硝酸中，微熱大試管。該步反應(yīng)的離子方程式是___________。
(3)充分反應(yīng)后，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，通過(guò)氣囊鼓入空氣，可以觀察到燒瓶中___________，證明稀硝酸與銅反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是。
Ⅱ.燃料電池是目前開(kāi)發(fā)的燃料電池之一，這種燃料電池由甲烷、空氣(氧氣)、(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成。其中負(fù)極反應(yīng)式為。
(1)則下列說(shuō)法正確的是___________(填序號(hào))。
①電池放電時(shí)通入空氣的電極為負(fù)極
②電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱
③電池放電時(shí)每消耗轉(zhuǎn)移電子
(2)寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式：___________
19．原電池是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。
（1）某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖A裝置。


A
B
①a和b不連接時(shí)，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 ________________________。
②a和b用導(dǎo)線連接，Cu極為原電池________極（填“正”或“負(fù)”），該電極反應(yīng)式是____________________。
③無(wú)論a和b是否連接，Zn片均被腐蝕，若轉(zhuǎn)移了1mol電子，??則理論上Zn片質(zhì)量減輕________g。
（2）如圖是氫氧燃料電池原理示意圖B，回答下列問(wèn)題：電池的正極是________（填“a”或“b”）電極，該極的電極反應(yīng)式為： _________________________。
20．常溫下，為了研究化學(xué)反應(yīng)的能量變化情況，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。A與B均為無(wú)色晶體粉末，當(dāng)向盛有A的試管中加入粉末B時(shí)，在試管中聞到有刺激性氣味，且該氣體能使酚酞溶液變紅；在U形管中甲處液面上升乙處液面下降。試回答下列問(wèn)題：

(1)試管內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，_______能轉(zhuǎn)化成_______能。
(2)該反應(yīng)為_(kāi)______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)、
(3)下列各圖中，能表示該反應(yīng)過(guò)程中的能量變化的是_______。
A． B．
C． D．
(4)寫出一個(gè)符合題中條件的化學(xué)方程式：_______。
(5)用和組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖：

①則電極c是_______(填“正極”或“負(fù)極”)，物質(zhì)b為_(kāi)______(填化學(xué)式)。
②若線路中轉(zhuǎn)移1.6mol電子，則該燃料電池理論上消耗的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)______L。

參考答案：
1．C
【詳解】A．通入燃料N2H4的電極a為負(fù)極，負(fù)極上N2H4失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N2H4 +4OH--4e-=N2+4H2O，故A錯(cuò)誤；
B．電極b為正極，正極上O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)原電池工作原理，陰離子從正極移向負(fù)極，即OH-通過(guò)離子交換膜從電極b移向電極a，故C正確；
D．該原電池中，N2H4與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2H4+O2=N2+2H2O，通入 O2的電極為正極，消耗水使正極附近溶液的堿性增強(qiáng)；通入燃料N2H4的電極a為負(fù)極，生成水使負(fù)極附近溶液的堿性減弱，故D錯(cuò)誤。
答案選C。
2．B
【分析】燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，根據(jù)電子流向知，左邊a電極是負(fù)極、右邊b電極是正極，所以a是CH4，b為空氣。
【詳解】A．電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，需要高溫條件，A錯(cuò)誤；
B．正極上O2得電子和CO2反應(yīng)生成，電極反應(yīng)式為O2+2CO2-4e-═2，B正確；
C．原電池放電時(shí)，向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)分析，a是CH4，b為空氣，D錯(cuò)誤；
故選B。
3．B
【詳解】A．堿性氫氧燃料電池中，通入氧氣的一極是正極，故正極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-=4OH-，A項(xiàng)正確；
B．燃燒熱為1mol燃料充分燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所釋放的能量，故斜方硫的燃燒：S(s，斜方硫)+O2(g)=SO2(g) △H= -297kJ?mol-1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．煅燒黃鐵礦獲得SO2：4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3，C項(xiàng)正確；
D．SO2與SeO2的水溶液反應(yīng)制備硒，根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平，故方程式：2SO2+SeO2+2H2O=Se↓+2H2SO4，D項(xiàng)正確；
故答案選B。
4．A
【詳解】A．在電池反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移2mol電子，正極消耗O2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L，故A錯(cuò)誤；
B．b極上氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-═4OH-，故B正確；
C．該電池的總反應(yīng)是氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，溶液的體積增大，氫氧根離子濃度減小，則電解質(zhì)溶液堿性減弱，故C正確；
D．原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故D正確；
答案為A。
5．D
【分析】由題干圖示可知，電極a作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：SO2-2e-+2H2O=4H++，b電極為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：4H++O2+4e-=2H2O，左側(cè)區(qū)域產(chǎn)生的H+經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入右側(cè)區(qū)域，據(jù)此分析解題。
【詳解】A．由分析可知，b電極為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：4H++O2+4e-=2H2O，則電極b周圍溶液pH變大，A正確；
B．由分析可知，溶液中H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移，B正確；
C．由分析可知，電極a的電極反應(yīng)式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO，C正確；
D．根據(jù)得失電子總數(shù)相等可知，一段時(shí)間后，a極消耗的SO2與b極消耗的O2物質(zhì)的量的2倍，D錯(cuò)誤；
故答案為：D。
6．C
【分析】在a極，NH3反應(yīng)之后生成N2，失去電子，電子通過(guò)導(dǎo)線流向正極讓氧氣得到電子，即a為負(fù)極、b為正極，在內(nèi)部，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，形成閉合回路。
【詳解】A．電極a為負(fù)極，A錯(cuò)誤；
B．NH3在電極(a)上失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；
C．氨氣失去的電子通過(guò)導(dǎo)線由電極(a)經(jīng)導(dǎo)線移動(dòng)向電極(b)，氧氣在電極(b)得到電子，C正確；
D．在原電池內(nèi)部，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即K+向電極(b)移動(dòng)，D錯(cuò)誤；
故選C。
7．C
【分析】已知燃料電池中通入燃料H2的一極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：H2-2e-=2H+，通O2的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：4H++O2+4e-=2H2O，據(jù)此分析解題。
【詳解】A．由分析可知，a極是負(fù)極，A錯(cuò)誤；
B．電池工作時(shí)，化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能，還將轉(zhuǎn)化為熱能等其他形式的能量，B錯(cuò)誤；
C．由分析可知，電池工作時(shí)，電子由負(fù)極即a極沿導(dǎo)線流向正極即b極，C正確；
D．由分析可知，b極的電極反應(yīng)式為4H++O2+4e-=2H2O，D錯(cuò)誤；
故答案為：C。
8．C
【分析】氫氧燃料電池工作時(shí)，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ㄈ霘錃獾囊粯O為電源的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-═2H2O，通入氧氣的一極為原電池的正極，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-═4OH-，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，據(jù)此分析。
【詳解】A．該電池工作時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，通入氫氣的一極為電源的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．陽(yáng)離子向正極移動(dòng)即通入氧氣的一極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．通入氧氣的一極為原電池的正極，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-═4OH-，故C正確；
D．無(wú)標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法計(jì)算物質(zhì)的量，故D錯(cuò)誤；
答案選C。
9．C
【分析】該裝置為氫氧燃料電池，根據(jù)圖示中H+的移動(dòng)方向可知，通入H2的電極a為負(fù)極，通入O2的電極b為正極，結(jié)合原電池原理作答。
【詳解】A．該裝置為氫氧燃料電池，該裝置屬于原電池，工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，A項(xiàng)正確；
B．H+向電極b移動(dòng)，電極b為電池的正極，電極a為電池的負(fù)極，B項(xiàng)正確；
C．電極b為正極，電極b上發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．電極a為負(fù)極，電極b為正極，工作時(shí)電子由電極a通過(guò)導(dǎo)線流向電極b，D項(xiàng)正確；
答案選C。
10．A
【分析】根據(jù)圖示可知，該燃料電池的a極區(qū)HCOOH在KOH環(huán)境被氧化為，說(shuō)明a極失去電子，是負(fù)極；b極區(qū)Fe3+得到電子生成Fe2+，F(xiàn)e2+通過(guò)外循環(huán)被O2氧化又生成Fe3+，b是正極；負(fù)極區(qū)的K+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)，構(gòu)成回路。
【詳解】A．據(jù)分析，a極是負(fù)極，b極是正極，電池工作時(shí)，電子由a電極(負(fù)極)經(jīng)外電路流向b電極(正極)，A正確；
B．據(jù)分析，該電池負(fù)極是在KOH環(huán)境，負(fù)極的電極反應(yīng)式為，B錯(cuò)誤；
C．據(jù)分析，F(xiàn)e2+通過(guò)外循環(huán)被O2氧化生成Fe3+，若X為，通入發(fā)生的反應(yīng)為，C錯(cuò)誤；
D．理論上每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L ，物質(zhì)的量是1mol，則有4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，有4 mol 通過(guò)陽(yáng)離子交換膜，D錯(cuò)誤；
故選A。
11．D
【詳解】A．鋰電池可充電，為二次充電電池，且鋰金屬為有色金屬，A項(xiàng)正確；
B．鋰離子電池中，放電時(shí)負(fù)極的鋰單質(zhì)失電子轉(zhuǎn)化為鋰離子脫嵌，移動(dòng)到正極被正極吸附，B項(xiàng)正確；
C．由于固態(tài)電解質(zhì)絕緣性好，不可燃、不揮發(fā)，即便發(fā)生了形變，也不會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)外漏，再加上目前固態(tài)電池?fù)碛懈鼘挼臏囟裙ぷ鞣秶?，安全性高。固態(tài)電池沒(méi)有電解液和隔膜，大幅度減小了固態(tài)電池的質(zhì)量，同時(shí)直接使用金屬鋰來(lái)做負(fù)極，進(jìn)一步減輕負(fù)極材料的用量，提升整個(gè)電池的能量密度，C項(xiàng)正確；
D．太陽(yáng)能電池工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)。所謂光生伏特效應(yīng)就是當(dāng)物體受到光照時(shí)，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng)。而燃料電池利用燃料發(fā)生氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生電流，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
故選D。
12．A
【詳解】A．大氣中的水蒸氣中混有雜質(zhì)，其冷凝下來(lái)的水對(duì)人體不利，需凈化后才能成為飲用水，A錯(cuò)誤；
B．合成氨反應(yīng)的高效催化劑PdH2，可降低反應(yīng)的活化能，使條件變得溫和，B正確；
C．與反應(yīng)可生成菱鎂礦，加壓可增大CO2濃度，從而促進(jìn)CO2的轉(zhuǎn)化，提高CO2的吸收率，C正確；
D．研究高性能催化劑，可使氫氧燃料電池的反應(yīng)條件降低，氫氧燃料電池屬于原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D正確；
故選A。
13．A
【分析】吸熱反應(yīng)是指在反應(yīng)過(guò)程中吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)，常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：可燃物的燃燒、金屬與酸的反應(yīng)、中和反應(yīng)、絕大多數(shù)化合反應(yīng)、少數(shù)分解反應(yīng)、多數(shù)置換反應(yīng)、某些復(fù)分解反應(yīng)。常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)：極個(gè)別的化合反應(yīng)(CO和C的反應(yīng))、絕大多數(shù)的分解反應(yīng)、少數(shù)置換反應(yīng)、某些復(fù)分解反應(yīng)(銨鹽與強(qiáng)堿的反應(yīng))。
【詳解】A．鹽酸和碳酸氫鈉的反應(yīng)、灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)均需要吸收能量，都屬于吸熱反應(yīng)，故A正確；
B．并不是所有的能量的轉(zhuǎn)化必須伴隨化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，如風(fēng)能發(fā)電，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，但該過(guò)程沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化，故B錯(cuò)誤；
C．鋅錳干電池在給小燈泡供電的過(guò)程中，電能除了轉(zhuǎn)化為光能，還會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，故C錯(cuò)誤；
D．燃料電池是一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故D錯(cuò)誤；
答案選A。
14．D
【分析】由圖可知，通入甲烷的a電極為燃料電池的負(fù)極，堿性條件下甲烷在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH4—8e—+10OH—=CO+7H2O，通入氧氣的b電極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+4e—+2H2O=4OH—。
【詳解】A．電解質(zhì)溶液不能傳遞電子，故A錯(cuò)誤；
B．由分析可知，通入甲烷的a電極為燃料電池的負(fù)極，堿性條件下甲烷在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH4—8e—+10OH—=CO+7H2O，故B錯(cuò)誤；
C．由分析可知，通入氧氣的b電極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，所以出口Y中氫氧化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，通入氧氣的b電極為正極，故D正確；
故選D。
15．C
【詳解】A．太陽(yáng)能電池板的主要材料是硅而不是二氧化硅，A錯(cuò)誤；
B．NaClO溶液有強(qiáng)氧化性，與酒精混用發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使消毒效果降低，B錯(cuò)誤；
C．液氫燃料具有高效能、無(wú)污染的特點(diǎn)，C正確；
D．題中描述“燒之赤色”推斷物質(zhì)應(yīng)為三氧化二鐵而不是四氧化三鐵，D錯(cuò)誤；
故選C。
16． 吸收 180 負(fù)極 11.2 I和III 乙 CD
【詳解】(1) N2和O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ，破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量，形成新化學(xué)鍵會(huì)放出能量，則1molN2和1molO2完全反應(yīng)中的能量變化為946kJ/mol×1mol + 498kJ/mol×1mol- 632kJ/mol×2mol = 180kJ，即1molN2和1molO2完全反應(yīng)生成2molNO要吸收180kJ的能量，故答案為：吸收，180。
(2)根據(jù)圖中的電子流向可知，c是負(fù)極，d作正極，d電極的電極反應(yīng)式為，線路中轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)消耗O2 0.5 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2 L，故答案為：負(fù)極、、11.2。
(3) ①由表中數(shù)據(jù)可知，I與II探究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響, I和III探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，由控制變量法可知濃度相同，則 1.2 × 10-3，故答案為：。
②I和III只有溫度不同，可探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故答案為：I和III。
③實(shí)驗(yàn)II中，其他條件都相同，催化劑的比表面積不同，催化劑的比表面積越大，反應(yīng)速率越快，則由圖象可知，表示實(shí)驗(yàn)II的是曲線是乙，故答案為：乙。
(4) A．容器為絕熱容器，反應(yīng)放出的熱量會(huì)導(dǎo)致容器內(nèi)溫度逐漸升高，當(dāng)溫度不再變化時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；
B．該反應(yīng)氣體分子總數(shù)減少，反應(yīng)進(jìn)行中混合氣體的總物質(zhì)的量減小，且反應(yīng)放出的熱量會(huì)導(dǎo)致容器內(nèi)溫度逐漸升高，都會(huì)導(dǎo)致容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)發(fā)生改變，當(dāng)容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不再改變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；
C．化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)是正、逆反應(yīng)速率相等，可表示正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，正、逆反應(yīng)速率不相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．該反應(yīng)中各物質(zhì)都是氣體，混合氣體的總質(zhì)量不變，容器容積固定，密度是一個(gè)定值，與反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選CD。
17． < 80% 250℃ CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l)??△H= - 442.8kJ/mol 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 CH3OH－6e-+ 8OH- = CO32- + 6H2O 0.2 mol/L
【詳解】（1）①由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度K減小，則化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。故△H1

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