第四章第一节原电池同步练习（含解析）2022——2023高中化学人教版（2019）选择性必修1

第四章第一节原电池同步练习
2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某科研机构研发的NO—空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是
A．a电极为电池负极
B．电池工作时透过质子交换膜从右向左移动
C．b电极的电极反应：
D．当外电路中通过电子时，a电极处消耗
2．电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应()和阳极反应()对电池进行充电。下列叙述不正确的是
A．充电时，电池的总反应
B．充电时，电子沿导线从右边电极流向左边电极
C．放电时，从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应
3．某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼胶)研究电化学原理。下列叙述正确的是
A．银片为负极，发生的反应为：Ag++e-=Ag
B．用稀硫酸代替AgNO3溶液，也可形成原电池
C．进行实验时，琼胶中K+移向Mg(NO3)2溶液
D．取出盐桥，电流表指针依然偏转
4．我国科研工作者发明了一种高性能的水系锰基锌电池[]，电池工作示意图如图，该电池工作一段时间后，的浓度增大。下列说法正确的是
A．电极X的材料为Zn
B．膜a、b分别为阳、阴离于交换膜
C．正极反应式为
D．当的物质的量增大0.1mol时，电路中转移0.4mol电子
5．用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A．电极2发生还原反应
B．电池工作时，Na+向负极移动
C．电子由电极1经外电路流向电极2
D．电极1的电极反应为
6．我国科学家开发了FeCo-NSC催化剂，设计一种新型锌-空气电池，装置如图所示。
放电时，下列说法错误的是
A．“FeCo-NSC”能降低正极反应的活化能
B．正极反应式为
C．向Zn极附近迁移
D．右侧电极电势比左侧电极高
7．某科研机构研发的NO—空气质子交换膜酸性电池工作原理如下图所示(已知：Pt电极对电极反应有催化作用)：
当该电池工作一段时间后，下列叙述正确的是
A．“多孔"电极对化学反应速率没有影响
B．具有催化作用的电极能提高电极反应的活化能
C．Pt(B)电极的电极反应式为
D．若有生成，则有向Pt(B)电极区域移动
8．内重整碳酸盐燃料电池(熔融和为电解质)的原理如图所示，下列说法不正确的是
A．常温下，1mol甲烷参加反应正极需要通入
B．以甲烷为燃料气时，负极反应式为
C．该电池使用过程中需补充
D．以此电池为电源精炼铜，当有转移时，阴极增重6.4g
9．有一种纸电池只需滴上两滴水即可激活，为一个带有 LED 的闹钟供电 1 小时。如图所示，该电池的纸片上分布着氯化钠晶体，正面印有含有石墨薄片的油墨，反面印有含锌粉的油墨。以下说法错误的是
A．石墨上发生还原反应
B．电流从石墨经闹钟流向锌
C．NaCl不损耗
D．该电池有质量小、柔韧性好、可重复利用的优点
10．某科研团队提出了一种碱—酸Zn-—混合充放电电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．放电时，M极为正极
B．放电时，从中间室移向左极室
C．充电时，N极发生的电极反应式为
D．充电时，M极质量每增加32.5g，外电路中通过2mol电子
11．一种高性价比的液流电池，其工作原理为在充放电过程中，电解液[KOH、K2Zn(OH)4]在液泵推动下不断流动，发生以下反应：Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-Zn(OH)+2Ni(OH)2，下列说法错误的是
A．放电时，电极B发生还原反应
B．储液罐中的KOH浓度减小时，能量转化形式：化学能→电能
C．充电时，电极B的电极反应式：OH-+Ni(OH)2-e-=NiOOH+H2O
D．放电时，电子由电极A经电解质溶液转移至电极B
12．某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是
选项 A B C D
正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒
负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒
电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液
A．A B．B C．C D．D
13．下列原电池装置图示中电子或离子流向、正极或负极等标注不正确的是
A B C D
铅蓄电池 锌银纽扣电池 燃料电池 锌铜原电池
A．A B．B C．C D．D
14．科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
A．该装置将化学能转化为电能
B．电极b上发生的反应式：O2+4e-+4H+=2H2O
C．电极a上发生的反应式：2H2S-4e-=S2↓+4H+
D．电路中每通过4mol电子，理论上在电极a消耗44.8LH2S
15．“打赢蓝天保卫战”，近年来对大气污染防治的要求日益提高。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制稀硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法错误的是
A．该电池放电时电子从电极经过外电路流到电极
B．电极附近发生的反应为
C．电极附近发生的反应为
D．相同条件下，放电过程中消耗的和的体积比为
二、实验题
16．写出下列原电池装置中各部分的作用并分析其电极反应和离子移动方向．
原电池装置 各部分作用 电极反应 离子移动方向
：______________ ：______________ 稀硫酸：______________ 负极：_______ ________
正极：________
：______________ ：______________ 溶液：__________ 溶液：__________ 盐桥：___________ 负极：________ _______
正极：____
石墨：_________ ：______________ ：______________ 溶液：___________ 负极：________ ________
正极：_______
17．为了验证和的氧化能力相对强弱，利用如图所示电池装置进行实验。
(1)用固体配制溶液，下列仪器中没有用到的是___________(填标号)，需称取的质量为___________g
(2)电池装置中，盐桥中盛装浸有高浓度电解质溶液的琼脂，要求该电解质溶液中阴、阳离子扩散速率相近，即电迁移率尽可能相接近。已知的电迁移率分别为7.62、7.91、7.40，本实验盐桥中的电解质选择，而不选的可能原因是___________。
(3)根据电流表指针偏向知，电流由电极材料X流出，则电极材料X可能为___________。
(4)一段时间后，左侧溶液中浓度增大，右侧溶液中浓度减小。则电极的电极反应式为___________。
(5)检验右侧电极室溶液中存在应选用___________溶液，由此可证明氧化性：___________(填“大于”或“小于”)。
(6)实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀，造成接触面粗糙的目的是___________。
18．为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，小睿同学通过改变浓度研究：“”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下：
(1)待实验①溶液颜色不再改变时，再进行实验②③④，目的是使实验①的反应达到_______。
(2)实验④是实验③的_______试验，目的是_______。
(3)实验②的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。根据氧化还原反应的规律，该同学推测实验②中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c(I-)降低，导致的还原性弱于Fe2+，用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转，b作_______极。
②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管滴加0.01 mol/LAgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是_______。
(4)按照(3)的原理，该同学用上图装置再进行实验，证实了实验③中Fe2+向Fe3+转化的原因。
①转化原因是_______。
②与(3)实验对比，不同的操作是_______。
(5)实验①中，还原性：I-＞Fe2+，而实验②③中，还原性：Fe2+＞I-，将(3)和(4)作对比，得出的结论是_______。
三、原理综合题
19．回答下列问题：
(1)汽车尾气里含有的 NO 气体是由内燃机燃烧造成高温而引起氮气和氧气反应所产生的：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH＞0，请回答：
①某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5 min后O2的物质的量为0.5 mol，则N2的反应速率为___________。
②假定该反应在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志是___________。
A．消耗 1 mol N2的同时生成 1 mol O2 B．混合气体的密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．2v正(N2)=v逆(NO)
③将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图中变化趋势正确的是___________(填字母)。
(2)NH硝化过程发生反应2NH＋3O22HNO3＋2H2O＋2H＋，恒温时在亚硝酸菌的作用下发生该反应。
①实验测得在其它条件一定时，NH硝化反应的速率随温度变化曲线如下图A所示，温度高于35℃时反应速率迅速下降的原因可能是___________。
②亚硝酸盐含量过高对人和动植物都会造成一定的危害，因此要对亚硝酸盐含量过高的废水进行处理。处理方法之一是用NaClO将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，其反应为ClO-＋NO=NO＋Cl-。25 ℃和35 ℃下，分别向NO初始浓度为5×10-3 mol/L的溶液中按不同的投料比 加入次氯酸钠固体(忽略溶液体积的变化)，平衡时NO的去除率和温度、投料比的关系如上图B所示，a、b、c、d四点ClO-的转化率由小到大的顺序是___________，35 ℃时该反应的平衡常数K=___________
(3)下图是一种染料敏化太阳能电池示意图，电池的一个电极由吸附光敏染料(D)的TiO2，纳米晶体涂敷在导电玻璃上构成，另一电极由Pt-导电玻璃构成，工作原理为：
i．TiO2/DTiO2/D*(激发态)
ii．TiO2/D*→TiO2/D+ + e-
iii．还原剂A+D+→D+氧化产物B
iv．还原剂A再生
回答下列问题：
①Pt电极是该电池的___________极(填“正”或“负”)。
②结合图示写出iii反应的离子方程式(其中染料分子用D表示)___________。
③电池工作过程中，导带中的e-会与D+发生复合，该反应的速率为vˊ，步骤iii的速率为v，若该电池持续稳定工作，则v___________vˊ(填“＞”或“＜”)。
④导电玻璃材料的选择非常重要，你认为该材料应具备哪些性能(回答一条即可)___________。
20．应用电化学原理，回答下列问题。
(1)上述三个装置中，负极反应物化学性质上的共同特点是___________。
(2)甲中电流计指针偏移时，盐桥(装有含琼脂的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是___________。
(3)乙中正极反应式为___________；若将H2换成CH4，则负极反应式为___________。
(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极与铅蓄电池___________极相连接。
(5)应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。现连接如图装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)，进行实验：
ⅰ.K闭合时，指针偏移。放置一段时间后，指针偏移减小。
ⅱ.随后向U形管左侧逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液，发现电流表指针的变化依次为偏移减小→回到零点→逆向偏移。
①实验ⅰ中银作___________极。
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，得出Ag＋和Fe2＋反应的离子方程式是___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【分析】NO—空气燃料电池的工作原理如图所示，氧气发生还原反应，故a为正极、b为负极；
【详解】A．由分析可知，a电极为电池正极，A错误；
B．原电池中氢离子向正极移动，故电池工作时透过质子交换膜从左向右移动，B错误；
C．b电极上NO失去电子发生氧化反应生成硝酸，电极反应：，C正确；
D．没有标况，不能计算氧气的体积，D错误；
故选C。
2．C
【详解】A．根据驱动阴极反应()和阳极反应()对电池进行充电，两者电极相加得到充电时电池的总反应，故A正确；
B．放电时左边为负极，右边为正极，充电时，左边为阴极，右边为阳极，阳极失去电子，则电子沿导线从右边电极流向左边电极，故B正确；
C．放电时，根据原电池“同性相吸”，则从负极穿过离子交换膜向正极迁移，故C错误；
D．根据充电时阳极反应，则放电时正极是氧气得到电子变为，其正极发生反应，故D正确。
综上所述，答案为C。
3．B
【详解】A．该装置为MgAg原电池，镁的活泼性大于银，镁作负极，失电子形成镁离子，故A错误；
B．若把硝酸银换成稀硫酸，H+同样在银电极处得到电子析出氢气，可以构成原电池，故B正确；
C．MgAg原电池，镁的活泼性大于银，镁作负极、银为正极，原电池中阳离子移向正极，所以盐桥中的阳离子往右侧硝酸银溶液迁移，故C错误；
D．取出盐桥，由于无法构成闭合回路，不能形成原电池，所以电流表不发生偏转，D错误；
选B。
4．C
【详解】A．由图中电子流动方向可知电极Y为负极，材料为Zn，电极X为正极，材料为，故A错误；
B．一段时间后，的浓度增大说明程a、b分别为阴、阳离子交换膜，故B错误；
C．根据总反应，锰化合价降低，则正极反应式为，故C正确；
D．的物质的量增大0.1m时，电路中转移0.2ml电子，故D错误。
综上所述，答案为C。
5．B
【分析】根据电池的工作原理示意图，知道通氧气的电极2是正极，电极1是负极；
【详解】A．在燃料电池的负极上发生燃料失电子的氧化反应，在正极上氧气发生得电子的还原反应，所以电极2氧气为正极发生还原反应，故A正确；
B．原电池工作时，电解质中的阳离子向正极移动，即Na+向正极移动，故B错误；
C．原电池中，电流是从正极电极2流向负极电极1，则电子由电极1经外电路流向电极2，故C正确；
D．在燃料电池的负极上发生燃料氨气失电子的氧化反应，则碱性环境下电极1发生的电极反应为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，故D正确；
故选B。
6．D
【分析】由新型锌-空气电池装置可知，该反应的负极反应式为2Zn+4OH--4e-=2ZnO+2H2O；正极反应式为，总反应为2Zn+O2=2ZnO。
【详解】A．“FeCo-NSC”催化剂能降低正极反应的活化能，加快反应速率，A正确；
B．正极反应式为，B正确；
C．向负极Zn附近迁移，C正确；
D．原电池中，正极电势高于负极电势即左侧电极电势比右侧电极高，D错误；
故选D。
7．D
【分析】氧气得电子产生OH-，故多孔Pt（B）为正极，NO失电子产生HNO2，故多孔Pt（A）为负极，质子在电池中移动到正极多孔Pt（B）；
【详解】A．“多孔”电极有利于增大气体的接触面积，增大反应速率，选项A错误；
B．具有催化作用的电极能降低电极反应的活化能，选项B错误；
C．Pt(B)电极的电极反应式为，选项C错误；
D．Pt(A)电极为负极，失电子发生氧化反应，其电极反应式为：，若有1mol生成，则有向Pt(B)电极区域移动，选项D正确；
答案选D。
8．C
【详解】A. 常温下，负极电极反应式：CH4+4 - 8e - =5CO2 +2H2O，1mol甲烷参加反应，转移的电子数为8mol，正极电极反应式O2+4e- +2CO2 =2，需要通入，故A正确；
B. 若以甲烷为燃料气时负极电极反应式为CH4+4 - 8e - =5CO2 +2H2O，故B正确；
C. 总反应为燃料和氧气反应，所以使用过程中不需补充，故C错误；
D. 以此电池为电源精炼铜，阴极电极反应Cu2++2e-=Cu，当有转移时，增重6.4g，故D正确；
选D。
9．D
【分析】由题干信息可知，正面石墨薄片为正极，发生的电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，反面上的锌粉为负极，电极反应为：Zn-2e-+4OH-=，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，石墨为正极，电极反应为：O2+2e-+2H2O=4OH-，即石墨上发生还原反应，A正确；
B．由分析可知，石墨为正极，锌粉电极为负极，故电流从石墨经闹钟流向锌，B正确；
C．由分析可知，反应过程中NaCl仅为电解质，参与导电，并未参与反应，故NaCl不损耗，C正确；
D．该电池有质量小、柔韧性好的优点，但由于上述反应不可逆，故不可重复利用，D错误；
故答案为：D。
10．C
【分析】由图可知，放电时，M极为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn—2e—+4OH—=Zn(OH)，N电极为正极，酸性条件下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水PbO2+2e—+SO+4H+=PbSO4+2H2O，充电时，与直流电源负极相连的M极为阴极，N电极为阳极。
【详解】A．由分析可知，放电时，M极为原电池的负极，故A错误；
B．由分析可知，放电时，M极为原电池的负极，N电极为正极，则阳离子钾离子从中间室移向右极室，故B错误；
C．由分析可知，充电时，N极为阳极，水分子作用下硫酸铅在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化铅、硫酸根离子和氢离子，电极反应式为，故C正确；
D．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的M极为阴极，N电极为阳极，当M极质量每增加32.5g，外电路中通过电子的物质的量为×2=1mol，故D错误；
故选C。
11．D
【分析】放电时电极A做负极，电极反应式为：Zn+4OH--2e-=，电极B做正极，电极反应式为：NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，充电时则与放电相反，即A做阴极，B做阳极，据此分析解答。
【详解】A．由分析知，放电时电极B做正极，电极反应式为：NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，发生还原反应，A正确；
B．根据总反应可知放电时消耗OH-，即储液罐中的KOH浓度减少时为原电池，能量转化形式：化学能→电能，B正确；
C．充电时，电极B做阳极，电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-= NiOOH+H2O，C正确；
D．在原电池中，电子不能通过电解质溶液，D错误；
故选D。
12．A
【分析】根据反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，可知该原电池中Fe为负极，正极选用比铁不活泼的金属或碳棒，电解液为含Cu2+的溶液。
【详解】A．由分析可知Fe为负极，碳棒为正极，Cu2+的溶液为电解液，A正确；
B．Fe为负极，不能为铜棒，B错误；
C．铁和铜作原电池电极，铁更活泼应为负极，C错误；
D．由分析可知电解液为含Cu2+的溶液，D错误；
故选A。
13．C
【详解】A．铅蓄电池中二氧化铅作正极，铅作负极，标注正确，故A不符合题意;
B．锌银纽扣电池中锌作负极，氧化银作正极，标注正确，故B不符合题意；
C．氢氧燃料电池中氢气作负极，是电子流出极，溶液中氢离子通过质子交换膜从左向右移动，标注错误，故C符合题意；
D．锌铜原电池中锌作负极，铜作正极，钾离子向正极即向左移动，标注正确，故D不符合题意；
故答案选C。
14．D
【详解】A．该装置是质子膜H2S燃料电池，将化学能转化为电能，A正确；
B．正极O2得电子发生还原反应，酸性条件下，氧气得电子生成水，则电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，故B正确；
C．a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子，发生氧化反应，电极反应式为：2H2S-4e-= S2+4H+，C正确；
D．没有说明是否为标况状态，不能计算消耗H2S的体积，D错误；
故选D。
15．C
【分析】根据图示，电极通入SO2失电子生成，则电极为负极，电极反应为，电极为正极，酸性条件下，通入的氧气得电子生成水，发生的反应为，据此分析解答。
【详解】A．放电时，电子从负极流向正极，电极为负极，电极为正极，则该电池放电时电子从电极经过外电路流到电极，故A正确；
B．电极通入SO2，SO2在负极失电子生成，则电极反应为，故B正确；
C．酸性条件下，氧气得电子生成水，则电极附近发生的反应为，故C错误；
D．该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应，即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，所以放电过程中消耗的和的体积比为，故D正确；
答案选C。
16． 负极 正极 电解质溶液 H+向Cu极移动，向Zn极移动 负极 正极 电解质溶液 电解质溶液 形成闭合回路 Cu2+向Cu极移动，向Zn极移动 负极 负极反应物 正极反应物 电解质 OH-向H2极移动，Na+向O2极移动
【详解】（1）Zn作负极，Cu作正极，稀硫酸：电解质溶液；负极：；正极：；H+向Cu极移动，向Zn极移动。
故答案为：负极；正极；电解质溶液；；H+向Cu极移动，向Zn极移动；。
（2）Zn作负极，Cu作正极，ZnSO4/CuSO4作电解质溶液；盐桥：形成闭合回路；负极：；正极：；Cu2+向Cu极移动，向Zn极移动；
故答案为：负极；正极；电解质溶液；形成闭合回路；；Cu2+向Cu极移动，向Zn极移动；。
（3）石墨作电极，H2作负极反应物，O2作正极反应物，NaOH溶液作电解质；负极：，正极：；OH-向H2极移动，Na+向O2极移动；
故答案为：电极；负极反应物；正极反应物；电解质；；OH-向H2极移动，Na+向O2极移动； 。
17．(1) ③ 2.5
(2)在酸性环境下可以和发生反应
(3)石墨、银、铂、金等(或惰性材料)
(4)Cu-2e-=Cu2+
(5) 大于
(6)增大接触面积，提高电极活性
【解析】（1）
用固体配制溶液，用天平称取固体，在烧杯中溶解，用玻璃棒搅拌加快溶解速率，再用100mL容量瓶中定容，定容时，当液面低于刻度线1~2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线，所以用不到250mL容量瓶，故选③；需称取的质量为；
（2）
在酸性环境下可以和发生反应，所以选择电迁移率相差较大的而不选电迁移率相差较小；
（3）
根据电流表指针偏向知，电流由电极材料X流出，说明X是正极，则电极材料X可能为石墨、银、铂、金等(或惰性材料)；
（4）
一段时间后，左侧溶液中浓度增大，说明电极失电子生成，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；
（5）
与溶液反应生成蓝色沉淀，检验右侧电极室溶液中存在应选用溶液，由此可知总反应为，证明氧化性：大于。
（6）
实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀，造成接触面粗糙的目的是增大接触面积，提高电极活性。
18． 化学平衡状态(反应限度) 对照实验 排除实验③的水使溶液中离子浓度改变造成的影响 正 左管产生黄色沉淀，指针向左偏转 Fe2+随浓度增大，还原性增强，使Fe2+还原性强于I- 当指针归零后，向U形管右管中滴加l mol L-1FeSO4溶液 该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向
【详解】(1)要研究平衡移动，则反应需要先达到平衡，然后再改变条件，观察平衡的移动，所以实验①中溶液颜色不变，即表明反应已达平衡；
(2)实验③中加入1 mL FeSO4溶液，即使溶质FeSO4不影响反应，由于溶液中有水，也相当于稀释溶液，溶液的颜色会变浅，所以实验④是实验③的对照实验，即除了加水稀释外，溶液颜色还与平衡移动有关。实验④中颜色比实验③略深，说明实验③中，Fe2+消耗了I2，使得溶液颜色变浅；
(3)①U形管内发生原电池反应，a处I-失电子生成I2，b处Fe3+得电子生成Fe2+，则b处为正极；
②左管中加入AgNO3溶液，Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀，I-浓度减小，反应“”逆向移动，即氧化还原反应逆向进行，得失电子的物质逆向反应，所以电流计中的指针与前面相反，即指针向左偏转；
(4)①要使反应中Fe2+转化为Fe3+，除了(3)中加入AgNO3消耗反应物I-外，还可以加入Fe2+，增大生成物浓度，化学平衡逆向移动。题干要求按照(3)的原理进行实验操作，由“外加Ag+使c(I-)降低，导致I-的还原性弱于Fe2+”知，I-浓度小，还原性减弱。则增大Fe2+浓度，Fe2+还原性强于I-，使得反应Fe2+与I2发生反应。
②通过向U形管右管中滴加1 mol/L FeSO4溶液，增大Fe2+浓度，使得Fe2+还原性强于I-，则反应“”逆向移动；
(5)在实验①中，微粒的还原性：I-＞Fe2+，而在实验②③中，微粒的还原性：Fe2+＞I-，将(3)和(4)作对比，可知得出的结论是：通过改变物质的离子浓度而改变物质的氧化性、还原性的强弱，从而可以使可逆反应向不同的方向进行，因此说明离子浓度影响物质的氧化性和还原性的强弱而改变可逆的氧化还原反应方向。
19．(1) 0.05 mol·L－1 ·min－1 AD C
(2) 温度过高使亚硝酸菌变性失活 d、c、b、a 2.67
(3) 正 3I-+ 2D+ =2D+I 或 3I-+ 2TiO2/D+ =2TiO2/D + I ＞ 透光性、导电性、硬度等
【解析】（1）
①在反应开始时O2的物质的量是1 mol，5 min后O2的物质的量变为0.5 mol，反应消耗0.5 mol，根据方程式可知：每反应消耗1 molO2，同时反应消耗1 mol N2，现在O2消耗了0.5 mol，则反应同时消耗0.5 molN2，故用N2的浓度变化表示反应速率v(N2)=；
②A．反应在恒容密闭容器中进行，根据方程式可知：每反应消耗 1 mol N2，就会同时消耗1 mol O2，同时生成 1 mol O2，则O2的物质的量浓度不变，反应达到平衡状态，A符合题意；
B．反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；
C．该反应反应前后气体的物质的量不变，气体的质量不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；
D．在任何时刻都存在2v正(N2)=v正(NO)，若2v正(N2)=v逆(NO)，则v正(NO)= v逆(NO)，反应处于平衡状态，D符合题意；
故合理选项是AD；
③A．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，则化学平衡常数不变，A不符合题意；
B．催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使平衡发生移动，因此达到平衡时c(NO)不变，B不符合题意；
C．反应温度越高，反应速率越快，达到平衡所需时间越短。根据图象可知在温度为T1时比温度T2时先达到平衡，说明温度：T1＞T2。升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，由于该反应的正反应为吸热反应，所以升高温度，平衡正向移动，导致N2的平衡转化率提高，图象与反应事实吻合，C符合题意；
故合理选项是C；
（2）
①在35℃以前，升高温度，化学反应速率加快，但当温度高于35℃时，反应速率迅速下降，这是由于反应温度过高使亚硝酸菌变性失活，从而导致反应速率降低；
②处理亚硝酸盐的方法之一是用次氯酸钠将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，反应方程式是ClO-＋NO=NO＋Cl-。在25C和35℃下，分别向NO初始浓度为5×10-3 mol/L的溶液中按不同的投料比加入次氯酸钠固体(忽略溶液体积的变化)，35℃平衡时NO的去除率80%，消耗NO的物质的量浓度=5×10-3 mol/L×80%=0.004 mol/L，投料比为2，则c(ClO-)=10-2 mol/L，ab为相同温度下， cd为相同温度下，比值越大，ClO-的转化率越小，在达到平衡前，在相同投料比时，温度越高，转化率越大，则a、b、c、d四点ClO-的转化率由小到大的顺序是dcba；
在35℃时，当=2时，反应开始时c(NO)=5×10-3 mol/L，则c(ClO-)=0.01 mol/L，反应过程变化量△c(NO)=5×10-3 mol/L×80%=0.004 mol/L，则根据物质反应转化关系可知：△c(ClO-)=0.004 mol/L，c(NO)=c(Cl-)=0.004 mol/L，所以平衡时c(NO)=0.001 mol/L，c(ClO-)=0.006 mol/L，c(NO)=c(Cl-)=0.004 mol/L，故该反应的化学平衡常数K=；
（3）
①根据图示可知：在Pt电极上，上得到电子变为I-，所以Pt电极为正极，电极反应式为：+2e-=3I-；
②在iii中还原剂I-失去电子变为I，D+得到电子变为D，故反应iii的离子方程式为：3I-+ 2D+ =2D+I 或写为3I-+ 2TiO2/D+ =2TiO2/D + I；
③电池工作过程中，导带中的e-会与D+发生复合，该反应的速率为vˊ，步骤iii的速率为v，若该电池持续稳定工作，则v＞vˊ；
④导电玻璃材料的选择非常重要，我认为该材料应具备的性能应该有透光性、导电性、硬度等。
20．(1)易失电子被氧化，具有还原性
(2)钾离子移向硫酸铜溶液、氯离子移向硫酸锌溶液
(3) O2＋4e-＋2H2O=4OH- CH4-8e-＋10OH-=CO＋7H2O
(4)负
(5) 正 Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ag
【分析】（1）
负极反应物中有元素化合价升高，发生氧化反应，相应物质本身具有还原性，即负极反应物化学性质上的共同特点是易失电子被氧化，具有还原性。
（2）
原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则盐桥中的钾离子会移向硫酸铜溶液，氯离子移向硫酸锌溶液。
（3）
乙中装置为碱性氢氧燃料电池，正极上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋4e-＋2H2O=4OH-；若将H2换成CH4，则负极反应式为CH4-8e-＋10OH-=CO＋7H2O。
（4）
丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将负极中的硫酸铅变成单质铅，发生还原反应，所以应作电解池的阴极，则与电源的负极相连。
（5）
①亚铁离子失电子发生氧化反应，所以石墨电极作负极，银作正极；
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，可知Ag＋和Fe2＋的反应可逆，故得出Ag＋和Fe2＋反应的离子方程式：Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ag。
答案第1页，共2页
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