2024届高三新高考化学大一轮专题练习-原电池

2024届高三新高考化学大一轮专题练习-原电池

一、单选题

1．（2023春·江西宜春·高三灰埠中学校考期中）我国某科研机构研究表明，利用可实现含苯酚废水的有效处理，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．加热可以加快废水中苯酚的消除速率

B．通过阳离子交换膜移向M电极，通过阴离子交换膜移向N电极

C．当N电极反应，中间室中溶液的浓度降低

D．M的电极反应式为

2．（2023春·江西·高三统考期中）关于将化学能转化为电能的装置甲和乙，下列说法错误的是

A．甲中铁片做负极，乙中铁片做正极 B．乙中铜片上有红棕色气体生成

C．乙中铁电极上发生还原反应 D．甲中铜电极反应式为2H++2e-=H2↑

3．（2023·广东·统考二模）科学家设计了一种以镍基普鲁士蓝为电极材料的“热再生电化学循环”转化电池(如图所示)，用于收集废热，提高能源利用率。该电池以KCl溶液和Ni(NO3)2溶液作电解质溶液，电极之间用多孔隔膜分隔，工作时发生反应：K2Ni[Fe(CN)6]+AgClKNi[Fe(CN)6]+K++Ag+Cl-。下列说法不正确的是

A．收集废热时，阴极上附着的AgCl减少

B．收集废热时，阳极发生的反应为K2Ni[Fe(CN)6]-e-=KNi[Fe(CN)6]+K+

C．低温工作时，K+通过多孔隔膜移向Ag电极

D．低温工作时，Ag电极增重7.1g，理论上外电路转移电子0.2mol

4．（2023春·福建福州·高三福州三中校考阶段练习）在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。下列说法正确的是

A．铁片发生还原反应而被腐蚀

B．铁片腐蚀最严重区域和生锈最多的区域是同一区域

C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应：

D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀

5．（2023春·新疆阿克苏·高三兵团第一师高级中学校考阶段练习）新华网报道，我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。科学家利用该科技实现了H2S废气资源回收能量，并H2S得到单质硫的原理如图所示(O2−可以在电解质中自由移动)。下列说法正确的是

A．电极a为电池负极，O2−由电极a流向电极b

B．电路中每流过0.4mol电子，正极消耗2.24LO2

C．电极b上的电极反应：O2+4e－+4H+＝2H2O

D．电极a上的电极反应：2H2S+2O2－－4e－＝S2+2H2O

6．（2023·全国·模拟预测）LiOH是生产锂离子电池的原材料之一，如图为以石墨作电极电解制备LiOH的原理示意图，电解液为LiOH溶液和LiCl溶液，中间为阳离子交换膜。下列说法错误的是

A．气体X为，M区电解液为LiCl溶液

B．电解过程中由M区穿过阳离子交换膜移入N区

C．阳极的电极反应式为

D．若电路中转移了0.2 mol电子，则理论上产生标准状况下1.12 L气体Y

7．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）硅作为地壳中第二丰富的元素，将其用于制作电池有很大的应用前景。某硅−酸电池，其电极材料分别为碳包覆硅和铜的CuSi@C以及，电解质溶液为酸性硫酸钠溶液，工作原理如图所示，下列说法错误的是

A．硅−酸电池比碱性硅−空气电池更能实现持续放电

B．放电时，当电路中转移4mol电子时，负极区电解质溶液质量减少36g

C．放电时，负极电极反应式为

D．电极电极反应式仅为

8．（2023·陕西汉中·统考二模）LiFePO4电池是一种新型锂离子电池，其工作原理为LiFePO4+6C Li1-xFePO4+LixC6充放电时，Li+在正极材料上嵌入或脱嵌，随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。利用LiFePO4电池可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，其回收利用装置如图所示，下列说法不正确的是

A．放电时电池内部Li+向正极移动

B．电池工作时，正极反应式为： Li1-xFePO4 + xLi++ xe—= LiFePO4

C．转化为硫酸铵时，M与b相接，N与a相接

D．该装置实际工作过程中需要在C处补充适量H2SO4

9．（2023春·四川成都·高三统考期中）一种简单的原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是

A．锌作电池的负极，铜作正极

B．电子的流动方向：锌片→电解质溶液→铜片

C．用石墨电极代替铜片后，石墨电极上也有铜析出

D．用AgNO3溶液代替CuSO4溶液，电流计指针也发生偏转

10．（2023秋·江苏南通·高三统考期末）钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示)，工作时总反应为NaxMO2+nCNax-yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是

A．放电时，Na+由Y极通过交换膜移向X极

B．放电时，正极反应式为NaxMO2+ye-=Nax-yMO2+yNa+

C．充电时，过渡元素M发生氧化反应

D．用铅蓄电池对该钠离子电池充电，铅蓄电池中每消耗20.7g铅，钠离子电池正极区域质量减少4.6g

11．（2023春·四川绵阳·高三统考阶段练习）我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电Haber-Bosch反应器(机理如图所示)。该装置工作时，将Zn-NO2水溶液体系电池反应中的产物，通过自供电转换为NH3•H2O，从而在单个设备内完成氮循环中的多个关键转换步骤。

下列说法正确的是

A．b电极为Zn电极

B．放电过程中，负极发生的反应为

C．电解过程中，阴极区溶液的pH逐渐减小

D．理论上，每得到1molNH3•H2O，至少需要消耗390gZn

12．（2023·河北·模拟预测）工业上用电解法生产乙醛酸(OHCCOOH)的原理如图所示，装置中阴、阳两极均为惰性电极。其中双极膜由阴离子交换层和阳离子交换层复合而成，在直流电场作用下双极膜复合层内水解离为和并分别向两极移动。下列说法正确的是

A．a为直流电源的负极

B．相同时间内，两极得到乙醛酸的物质的量一定相等

C．X极上生成乙醛酸的电极反应式为

D．M是阴离子交换膜

13．（2023·河北·模拟预测）某化学实验小组用几节碱性锌锰电池串联进行电絮凝净水的模拟实验探究，设计的实验装置如图所示。下列叙述正确的是

A．装置图中的b极为碱性锌锰电池的正极

B．碱性锌锰电池放电时，电路中每通过2mol电子，负极增重34g

C．电解池的阳极仅有Al参与反应

D．用电絮凝净化过的水，pH显著增大

14．（2023·安徽宣城·统考二模）甲酸燃料电池工作原理如下图所示，已知该半透膜只允许K+通过。下列有关说法错误的是

A．物质A是H2SO4

B．K+经过半透膜自a极向b极迁移

C．a极电极半反应为：HCOO-+2e-+2OH-=+H2O

D．Fe3+可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用

二、非选择题

15．（2023春·四川成都·高三统考期中）化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问颕：

(1)根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_____(填字母，下同)。

A．Ba(OH)2+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+2H2O B．Cu+Ag+=Ag+Cu2+

C．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D．CaO+H2O=Ca(OH)2

(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个对比实验(除图Ⅱ中增加导线和铜片外，其余条件完全相同)。经过相同时间后，温度计示数：图I_____图Ⅱ(填“高于”、“等于”或“低于”)，产生气体的速率：图I_____图Ⅱ(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)理论上，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”设计一种化学电池(正极材料用石墨棒)，回答下列问题：

①该电池的负极材料是_____(填化学式)，电解质溶液是_____(填化学式)溶液。

②正极上发生的电极反应为_____。

③若导线上转移的电子为1mol，则消耗的金属铜的质量为_____。

16．（2023秋·安徽阜阳·高三统考期末）原电池揭示了氧化还原反应的本质是电子转移，实现了化学能转化成电能，使氧化还原反应在现代生活中获得重大应用，从而改变了人们的生活方式。某兴趣小组为探究原电池工作原理，利用金属Zn与稀H2SO4反应，通过如图所示装置A、B进行实验，实验过程中装置A内溶液的温度升高，装置B的电流计指针发生偏转。

根据所学知识，完成下列各题：

(1)装置B为原电池，则Cu作______(填“正”或“负”)极，Zn电极上的电极反应式为_____。

(2)一般把金属导线称为“电子导体”，把电解质溶液称为“离子导体”。装置B中电池工作时“电子导体”中电子的流动方向可描述为______。

(3)从能量转化的角度来看，装置A中反应物的总能量______(填“高于”、“低于”或“=”)生成物的总能量；从反应速率的角度上看，可以观察到A中反应比B中______(填“快”或“慢”)。

(4)该小组同学由此得出的结论错误的是______。(多选)

A．任何自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池

B．装置B中Cu电极不可用碳棒代替

C．原电池的负极发生还原反应

D．原电池装置中化学能全部转化为电能

17．（2023春·河北石家庄·高三石家庄外国语学校校考期中）氢气既是一种清洁能源，又是重要的化工原料。回答下列问题：

(1)已知：断裂1molH－H、1molO=O、1molH－O键吸收的能量依次为436kJ、498kJ、467kJ，在2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)反应中，44.8LH2(标准状况治好完全反应放出的能量为_____kJ。

(2)实验室用纯净的铝片与稀硫酸反应制取氢气。

①实验过程如图所示，分析判断_____段化学反应速率最快(填OE、EF或FG)。

②将铝片投入盛有稀硫酸的烧杯中，刚开始时产生H2的速率逐渐加快，其原因是_____。

(3)要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②加入蒸馏水：③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18mol/L；⑤_____；⑥_____。以上方案不合理的有_____；请你再补充两种合理方案，填入空白⑤⑥处。

18．（2023春·山东滨州·高三校考阶段练习）能源是现代文明的原动力，电池与我们的生活和生产密切相关。

(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。

A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　　B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)　　C．2CO(g)+O2=2CO2(l)

(2)如图为原电池装置示意图：

①若A为Zn片，B为石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，写出正极的电极反应式___________，反应过程中溶液的酸性___________(填“变大”变小“或”不变“)。一段时间后，当在电池中放出1.68L(标准状况)气体时，电路中有___________个电子通过了导线(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

②燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，氢气燃料电池和甲醇燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用。如图是碱性氢燃料电池的模拟示意图：

a电极是___________极，将上图中的H2改为甲醇就构成了碱性甲醇燃料电池，a电极发生的电极反应式是___________。若线路中转移2mol电子，则该燃科电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为___________L。

参考答案：

1．D

【分析】根据图示，N电极得电子发生还原反应生成，N是正极，正极反应式为，M是负极，苯酚在负极失电子生成二氧化碳和氢离子；负极生成的氢离子移向中间室，正极生成的氢氧根离子移向中间室，氢离子、氢氧根离子在中间室反应生成水。

【详解】A．M极含有微生物，加热能使微生物失去活性，不能加快废水中苯酚的消除速率，故A错误；

B．M是负极，N是正极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，不能通过阳离子交换膜移向M电极，不能通过阴离子交换膜移向N电极，故B错误；

C．负极生成的氢离子移向中间室，正极生成的氢氧根离子移向中间室，氢离子、氢氧根离子在中间室反应生成水，中间室中的物质的量不减少，故C错误；

D．M是负极，苯酚在负极失电子生成二氧化碳和氢离子，M的电极反应式为，故D正确；

选D。

2．B

【详解】A．在甲装置中铁的活泼性大于铜，铁失去电子做负极；乙装置中铁被浓硝酸钝化，铜失去电子做负极，铁片做正极，A正确；

B．乙中铜做负极，电极反应式为，铁电极上反应式为，红棕色气体在铁片上生成，B错误；

C．乙中铁片做正极发生还原反应，C正确；

D．甲中铜电极反应式为，D正确；

故选B。

3．C

【分析】收集废热时，K2Ni[Fe(CN)6]的一极为阳极，电极反应为K2Ni[Fe(CN)6]-e-= KNi[Fe(CN)6]+K+，AgCl-极为阴极，电极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-。低温工作时，Ag电极为负极，电极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl，KNi[Fe(CN)6]电极为正极，电极反应为KNi[Fe(CN)6]+e-+K+= K2Ni[Fe(CN)6]。

【详解】A．收集废热时，阴极电极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-，AgCl转化为Ag和Cl-，阴极上附着的AgCl减少，A正确；

B．收集废热时，阳极电极反应式为K2Ni[Fe(CN)6]-e-= KNi[Fe(CN)6]+K+，B正确；

C．低温工作时，Ag电极为负极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，K+通过多孔隔膜移向KNi[Fe(CN)6]电极，C错误；

D．低温工作时，负极上Ag-e-+Cl-=AgCl，Ag电极增重7.1g，说明有0.2molCl-参与反应，则理论上外电路中转移电子为0.2mol，D正确；

故答案选C。

4．D

【详解】A．铁作负极，发生失电子的氧化反应，选项A错误；

B．铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多，选项B错误；

C．铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，选项C错误；

D．在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀，铁作负极，碳作正极，选项D正确。

答案选D。

5．D

【分析】根据原理图得出负极H2S即电极a失电子发生氧化反应，正极O2即电极b得电子发生还原反应，以此解答该题。

【详解】A．负极H2S即电极a失电子发生氧化反应，则电极a为电池的负极，O2−由b电极流向电极a，故A错误；

B．正极O2即电极b得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e－＝2O2－，所以电路中每流过0.4mol电子，正极消耗0.1molO2，由于不确定状态，体积不一定是2.24L，故B错误；

C．电极b为O2得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e－＝2O2－，故C错误；

D．电极a失电子发生氧化反应，则电极反应为：2H2S+2O2－－4e－＝S2+2H2O，故D正确。

故选D。

6．D

【分析】根据题干信息，电解制备LiOH，中间为阳离子交换膜，总反应为，阳极的电极反应为，阴极的电极反应为，则M区电解液为LiCl溶液，N区电解液为LiOH溶液，气体X为，Y为。

【详解】A．由上述分析可知，气体X为，M区电解液为LiCl溶液，选项A正确；

B．向阴极移动，M区为阳极区，N区为阴极区，电解质溶液之间有阳离子交换膜存在，所以电解过程中由M区穿过阳离子交换膜移入N区，选项B正确；

C．由上述分析可知，阳极的电极反应式为，选项C正确；

D．根据，若电路中转移了0.2 mol电子，则理论上产生，标准状况下体积为2.24 L，选项D错误；

答案选D。

7．D

【详解】A．因为碱性硅−空气电池的碱性电解液会腐蚀硅电极，所以硅−酸电池比碱性硅−空气电池更能实现持续放电，故A正确；

B．放电时，负极电极反应式为，电解质溶液中通过离子交换膜从负极移向正极，当电路中转移4mol电子时，负极区电解质溶液2mol消耗(生成1mol SiO2，4mol氢离子向右移动)，因此负极区质量总共减少2mol×16g∙mol−1＝36g，故B正确；

C．根据B选项分析得到放电时，负极电极反应式为，故C正确；

D．由图可知，电极为正极，电极反应式为和，故D错误。

综上所述，答案为D。

8．D

【分析】由图可知，左侧装置为LiFePO4电池，M电极为原电池的负极，LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳，电极反应式为LixC6— xe—= xLi++6C，N电极为正极，锂离子作用下Li1-xFePO4 在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4，电极反应式为Li1-xFePO4 + xLi++ xe—= LiFePO4；右侧装置为电解池，将雾霾中的一氧化氮、二氧化硫转化为硫酸铵时，与负极M电极相接的b电极为阴极，酸性条件下一氧化氮得到电子发生还原反应生成铵根离子和水，电极反应式为NO+ 5e—+6H+=NH+H2O，与正极N电极相接的a电极为阳极，水分子作用下二氧化硫在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO2—2e—+H2O =SO+4H+，电解的总反应方程式为5SO2+NO+8H2O (NH4)2SO4+ 4H2SO4，所以实际工作过程中需要在C处补充适量氨水。

【详解】A．LiFePO4电池放电时，电池内部阳离子锂离子向正极移动，故A正确；

B．由分析可知，电池工作时，N电极为正极，锂离子作用下Li1-xFePO4 在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4，电极反应式为Li1-xFePO4 + xLi++ xe—= LiFePO4，故B正确；

C．由分析可知，将雾霾中的一氧化氮、二氧化硫转化为硫酸铵时，与负极M电极相接的b电极为阴极，与正极N电极相接的a电极为阳极，故C正确；

D．由分析可知，电解的总反应方程式为5SO2+NO+8H2O (NH4)2SO4+ 4H2SO4，实际工作过程中需要在C处补充适量氨水将生成的硫酸转化为硫酸铵，故D错误；

故选D。

9．B

【详解】A．锌的活泼性大于铜，锌失电子发生氧化反应，锌作电池的负极，铜作正极，A正确；

B．原电池中电子从负极通过外电路流向正极，电子的流动方向：锌片→导线→铜片，B错误；

C．用石墨电极代替铜片后，石墨为正极，石墨电极反应式为Cu2++2e-=Cu，石墨表面由红色金属铜析出，C正确；

D．用AgNO3溶液代替CuSO4溶液，构成原电池，电流计指针也发生偏转，D正确；

故答案为：B。

10．D

【分析】放电时M元素化合价升高，故X电极为负极，Y电极为正极；充电时X电极与电源负极相连，为阴极，Y电极与电源正极相连，为阳极，据此解答。

【详解】A．放电时，阳离子向正极移动，故Na+由X电极通过交换膜移向Y极，A错误；

B．放电时，正极反应式为：yNa++ye-+nC=NayCn，B错误；

C．充电时，X电极与电源负极相连，为阴极，过渡元素M的化合价降低，被还原，C错误；

D．铅蓄电池中放电时：，每消耗20.7g铅转移0.2mol电子，正极区域发生失去电子的氧化反应：NayCn－ye-＝yNa++nC，因此钠离子电池正极区域质量减少4.6g，D正确；

故选D。

11．D

【分析】由题干图示信息可知，TiO2电极将转化为NH3•H2O可知TiO2电极为阴极，电极反应式为：+7H++6e-=NH3•H2O+H2O，石墨电极为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，故a电极为负极，发生氧化反应，即Zn为负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，b电极为正极，发生还原反应，电极反应式为：NO2+e-=，据此分析解题。

【详解】A．由分析可知，a电极为Zn电极是负极，A错误；

B．放电过程中，负极发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，B错误；

C．由分析可知，电解过程中，TiO2电极为阴极，电极反应式为：+7H++6e-=NH3•H2O+H2O，则阴极区溶液的pH逐渐增大，C错误；

D．由于两个a电极串联，理论上，每得到1molNH3•H2O，需得到12mol电子，故至少需要消耗Zn的质量为=390g，D正确；

故答案为：D。

12．D

【分析】图解剖析

该装置为电解池，电极X上的电极反应有、，X为阳极；电极Y上电极反应有、，Y为阴极；阳极室溶液中发生反应。

【详解】A．X为阳极，则a为电源的正极，选项A错误；

B．由于阴极上发生2个电极反应，阳极上也同时发生2个电极反应，故无法确定两极生成OHCCOOH的物质的量是否相等，选项B错误；

C．阳极室生成乙醛酸的反应在电解质溶液中，不是在电极上，选项C错误；

D．电解时，阴离子向阳极移动，故M为阴离子交换膜，选项D正确；

答案选D。

13．B

【详解】A．b极为碱性锌锰电池的负极，故A错误；

B．碱性锌锰电池放电时，负极的电极反应式为，则电路中每通过2mol电子，负极增重的质量为，故B正确；

C．由原理分析可知，铝电极为电解池的阳极，阳极上铝失去电子发生氧化反应生成铝离子，同时水在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气，故C错误；

D．电解池内部发生的反应是，，净化过的水，pH基本保持不变，故D错误。

故选B。

14．C

【分析】由图可知电池左边a为燃料HCOOH是负极，发生氧化反应；右边b为O2是正极，发生还原反应。

【详解】A．铁的两种离子存在环境为酸性，且生成物为K2SO4，故物质A为H2SO4，A正确，不符合题意；

B．阳离子K+由负极流向正极，B正确，不符合题意；

C．a极电极发生氧化反应，半反应为：HCOO-+2OH-=+H2O+2e-，C错误，符合题意；

D．Fe3+与Fe2+可以进行循环，可看作是该反应的催化剂，D正确，不符合题意。

故答案为：C。

15．(1)BC

(2)     高于     小于

(3)     Cu     Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液     Fe3+-e-= Fe2+     32g

【详解】（1）原电池构成的条件是自发的氧化还原反应，则

A．Ba(OH)2+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+2H2O无元素化合价的升降，为非氧化还原反应，不能设计成原电池，A不符合题意；

B．Cu+Ag+=Ag+Cu2+为氧化还原反应，且在常温下就能自发发生，可以设计成原电池，B符合题意；

C．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑为氧化还原反应，且在常温下就能自发发生，可以设计成原电池，C符合题意；

D．CaO+H2O=Ca(OH)2为非氧化还原反应，不能设计成原电池，D不符合题意；

故选BC；

（2）图I中发生化学腐蚀，能量的利用率低，图Ⅱ中发生电化学腐蚀，能量的利用率高，化学腐蚀中，有一部分化学能转化为热能，所以温度计的示数高于图Ⅱ的示数；图Ⅱ中形成原电池，反应速率加快，则产生气体的速率比I快，故答案为：高于；小于；

（3）反应中，Cu元素化合价升高，发生氧化反应，Cu作负极；正极上，Fe3+得电子生成Fe2+，电解质溶液需要提供Fe3+，故该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液，则

①该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液；

②正极上Fe3+得电子生成Fe2+，发生的电极反应为Fe3+-e-= Fe2+；

③根据反应可知，Cu2e-，所以若导线上转移的电子为1mol，则消耗的金属铜的质量为=32g。

16．(1)     正     Zn-2e=Zn2+

(2)电子从负极(Zn)流出经外电路流向正极(Cu)

(3)     高于     慢

(4)BCD

【详解】（1）由于金属活动性Zn>Cu，所以在装置B构成的原电池中Cu作正极，Zn电极是负极，失去电子变为Zn2+进入溶液，故Zn电极的反应式是: Zn-2e=Zn2+；

（2）装置B中电池工作时“电子导体”中电子的流动方向可描述为电子从负极(Zn)流出经外电路流向正极(Cu)；

（3）在装置A中Zn与硫酸发生置换反应产生ZnSO4、H2，发生反应过程中会放出热量，使溶液的温度升高，说明反应物的总能量大于生成物的总能量；

B中形成原电池，反应速率加快，故从反应速率的角度上看，可以观察到A中反应比B中慢；

（4）A．构成原电池内界条件是自发的发生氧化还原反应，所以理论上，任何自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，选项A正确；

B．装置B中Cu电极可用碳棒代替，作为正极，锌为负极，形成原电池原理不变，选项B错误；

C．原电池的负极发生失电子的氧化反应，选项C错误；

D．原电池装置中化学能主要转化为电能，也有部分转化为热能等，选项D错误；

答案选BCD。

17．(1)498

(2)     EF     铝片与稀硫酸的反应为放热反应，温度升高反应速率加快，则生成氢气的速率加快

(3)     升高温度     加入少量CuSO4溶液，形成原电池     ②④

【详解】（1）反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放出的热量为4×467 kJ/mol -2×436 kJ/mol-498 kJ/mol- =498 kJ/mol，44.8 L标准状况下H2的物质的量是2 mol，则其完全发生该反应，放出热量为498 kJ。

（2）①由图可知，曲线的斜率可以代表速率，斜率越大，速率越大，则EF段反应速率最快。

②铝片与稀硫酸的反应为放热反应，温度升高反应速率加快，则生成氢气的速率加快。

（3）①加入某种催化剂，加快反应速率；②加入蒸馏水，稀释溶液，反应速率减慢；③将铝片换成铝粉，增大反应物的接触面积，反应速率增大；④增加硫酸的浓度至18mol/L，发生钝化；其他加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率有升高温度；加入少量CuSO4溶液，形成原电池等。

18．(1)C

(2)     2H ++2e- =H2↑     变小     0.15NA     负          11.2

【详解】（1）设计原电池需要反应发生的是氧化还原反应，原电池的反应通常是放热反应，比较分析可知A为吸热反应，B为复分解反应，C为放热反应是氧化还原反应，所以C符合原电池设计原理的要求，故答案为C；

（2）若A为Zn片，B为石墨棒电解质溶液为稀硫酸，则Zn作负极，石墨作正极，正极的电极反应式为2H ++2e- =H2↑；反应过程中消耗H +，H +浓度降低，溶液酸性变小；当在电池中放出1.68L(标准状况)气体时，生成H2的物质的量为=0.075mol，根据2H ++2e- =H2↑可知，转移0.15mol电子，则电路中有0.15NA个电子通过了导线；

在碱性氢氧燃料电池中，通入燃料H2的电极a为负极；将上图中的H2改为甲醇就构成了碱性甲醇燃料电池，a电极上甲醇失去电子被氧化，在碱性环境中变为，故发生的电极反应式是；正极电极反应式为，根据电极反应可知，若线路中转移2mol电子，则该燃科电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为L。