2024届高三新高考化学大一轮专题练习—原电池(有答案)

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习—原电池(有答案)，共23页。试卷主要包含了单选题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。

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·河北沧州·高三泊头市第一中学校联考阶段练习）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示，下列有关微生物电池的说法错误的是
  
A．a极为负极，可选择导电性高、易于附着微生物的石墨
B．b极的电极反应式为
C．在b极涂覆的催化剂有利于氧气的还原
D．该电池在任何温度下均可发电
2．（2023春·河南新乡·高三延津县第一高级中学校考期中）用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．标准状况下，的体积为
B．氢氧燃料电池正极消耗(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为
C．碘蒸气和氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于
D．浓硫酸与足量加热充分反应，生成的数目为
3．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测）下列实验操作现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
相同温度下，测定同物质的量浓度的溶液、溶液的pH，前者较高

B
在溶液中滴几滴NaCl溶液，再滴加KI溶液，先生成白色沉淀，后产生黄色沉淀

C
测定相同浓度的HF溶液在20℃、30℃时的pH，前者pH较低
HF在水中电离的过程放热
D
金属M、N在稀硫酸中构成原电池，在N极表面产生气泡且电流表偏转
金属N比M活泼

A．A B．B C．C D．D
4．（2023·辽宁辽阳·统考一模）染料敏化电池展现出广阔的应用前景，某染料敏化电池如图所示。下列说法错误的是
已知：1个光子理论上可以转化为一个电子。

A．电极为该电池的正极
B．该电池实现了太阳能转化为电能
C．该电池工作一段时间后需补充
D．若用该电池电解水，当光电转化效率为5%时，每分钟该电池接受光子，电解效率为80%，则10分钟后消耗的水的质量为
5．（2023·湖南郴州·统考三模）化学与生产、生活密切相关。下列有关说法正确的是
A．燃煤脱硫有利于实现“碳达峰、碳中和”
B．核酸检测是确认病毒类型的有效手段，核酸属于天然高分子化合物
C．“半江瑟瑟(碧绿色)半江红”描述的是丁达尔效应
D．天然气、水煤气、沼气等不可再生能源，均可设计成燃料电池实现能量转化
6．（2023春·四川南充·高三校考期中）下列四个常用电化学装置的叙述错误的是




图I水果电池
图II干电池
图III铅蓄电池
图IV氢氧燃料电池
A．图I所示电池中，电子从锌片流出
B．图II所示干电池中锌作负极
C．图III所示电池为二次电池，放电时正极的电极反应式为Pb-2e-＋=PbSO4
D．图IV所示电池中正极反应为：
7．（2023·北京·高三专题练习）某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应：
编号
1
2
3
实验



现象
溶液变为黄绿色，产生白色沉淀(白色沉淀为CuSCN)
溶液变红，向反应后的溶液中加⼊K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多
接通电路后，电压表指针不偏转。⼀段时间后，取出左侧烧杯中少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，没有观察到蓝色沉淀
下列说法不正确的是
A．实验1中发生了氧化还原反应，KSCN为还原剂
B．实验2中“溶液变红”是Fe3+与SCN-结合形成了配合物
C．若将实验3中Fe2(SO4)3溶液替换为0.25 mol/LCuSO4溶液，接通电路后，可推测出电压表指针会发生偏转
D．综合实验1～3，微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
8．（2023秋·安徽亳州·高三统考期末）甘汞电极是用来测定单个电极电势的标准电极，甘汞电极由汞和甘汞在KCl饱和溶液中接触而成，其装置原理如图。将甘汞电极、Zn片连接后同时插入，溶液中构成原电池。下列说法错误的是

A．电子从Zn极流出，进入Hg极
B．KCl饱和溶液充当盐桥的作用
C．通过测定该电池的电动势可得出的电动势
D．正极反应式：
9．（2023春·江苏宿迁·高三校考阶段练习）氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。下列说法正确的是

A．该电池工作时电能转化为化学能 B．该电池中电极a是正极
C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极a D．该电池的总反应：
10．（2023·湖北·高三专题练习）某高温熔融盐“热电池”，采用、等合金作电极，具有比纯锂电池更高的安全性，其工作原理如图所示。放电时，1mol 完全反应转移电子。下列说法错误的是

A．该电池工作时电流方向为：极→用电器→LiAl极
B．热电池的正极材料需要具备高温下的热稳定性和物理稳定性
C．正极的电极反应式为
D．若1mol 转化为，则消耗 49.2g
11．（2023秋·安徽亳州·高三统考期末）下列根据实验操作、现象得出的解释或结论正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
向碘水中加入溶液，振荡静置后，向上层清液中滴加淀粉溶液
溶液变蓝
与的反应为可逆反应
B
常温下，用pH传感器测量溶液的pH
pH读数为2.31
是氧化性酸
C
将甲、乙金属条插入浓硝酸中，用导线将甲、乙分别接电流表正、负极
电流表指针向负极偏转
金属活泼性：甲＜乙
D
常温下，将浓度均为的NaCl和溶液等体积混合，静置，再滴加少量KI溶液
先出现白色沉淀，后生成黄色沉淀
常温下，

A．A B．B C．C D．D
12．（2023·高三课时练习）下列关于如图所示电池的说法中不正确的是

A．乙烧杯溶液颜色逐渐变深
B．电池工作一段时间，乙烧杯成了混合溶液
C．装置中发生的总反应是
D．若换成阴离子交换膜，从乙烧杯移向甲烧杯
13．（2023·上海·高三专题练习）按如图装置所示，将镁条和铝片用导线连接后插入NaOH溶液中。下列说法正确的是

A．镁电极发生反应为Mg-2e-=Mg2+
B．Al片做负极
C．电子由镁电极经导线流入铝电极
D．将NaOH溶液换成稀H2SO4，灵敏电流计指针偏转方向不变
14．（2023·全国·高三专题练习）我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：，已知甲池中发生的反应为

下列说法不正确的是
A．甲池中碳棒上发生的电极反应式为
B．乙池溶液中发生的反应为
C．该装置将电能转化为光能
D．从乙池移向甲池

二、原理综合题
15．（2021春·湖北恩施·高三巴东一中校考阶段练习）将CO2与H2反应转化为甲醇(CH3OH)是变废为宝的好方法，其原理为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。一定温度下，在2L的密闭容器中CO2转化为甲醇过程中浓度随时间的变化曲线如图所示(已知反应物和生成物在此条件下均为气体)。

(1)在0～3min内用CO2表示该反应的速率是_____。(保留2位有效数字)。该反应达到最大限度时H2的转化率_____，此时CH3OH在平衡混合物中的体积分数为_____(均用百分数表示，且保留3位有效数字)。
(2)10min后，反应处于化学平衡状态，下列说法中能作为该反应处于平衡状态的依据的是_____。
a.3v正(H2)=v逆(CO2)
b.混合气体的密度不再发生变化
c.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
d.体系的温度不再发生改变
e.混合气体的颜色不再发生改变
f.CO2与H2的物质的量之比不再发生改变
g.甲醇的质量分数不再发生改变
h.体系压强不再发生改变
(3)若上述反应在甲、乙、丙三个相同容器内同时进行，测得甲中v(CO2)=0.1mol•L-1•min-1，乙中v(H2)=0.2mol•L-1•min-1，丙中v(CH3OH)=0.3mol•L-1•s-1，则反应速率最快的是_____。
(4)甲醇(CH3OH)是一种有毒物质，常温下检测甲醇含量的测试仪工作原理示意图如图：

a电极发生的电极反应式为_____。
16．（2023春·江苏淮安·高三马坝高中校考期中）自上世纪初，德国化学家哈伯开始研究“合成氨”起至今，许多科学家的研究一直在进行，也取得了许多成果。请按要求回答下列题目。
现已知N2(g)和H2(g)反应每生成1molNH3(g)放出46kJ的热量。
(1)根据下列键能数据计算N-H键键能为___________ kJ∙mol-1。
化学键
H-H
N≡N
键能(kJ∙mol-1)
436
946
(2)①有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是___________，A是___________(填名称)。

②利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2-的移动方向___________(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应为___________。

17．（2023春·河南周口·高三校联考阶段练习）甲醇燃料电池具有广泛的应用前景，以二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于降低温室效应。
已知：①
②
③
回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲醇的反应的___________。
(2)在恒温恒容密闭容器中，能够说明已达到化学平衡状态的是___________(填序号)
A．混合气体的密度不随时间的变化而变化
B．反应容器内压强保持不变
C．浓度与浓度的比值不再发生变化
D．(3)在时，将和通入恒容密闭容器中制备甲醇，后达到化学平衡，平衡后测得的体积分数为0.3.则内___________，的转化率为___________，化学平衡常数为___________(平衡常数的计算结果保留三位有效数字)。
(4)工业上用和也可以合成甲醇，反应为，若将合成气以通入恒容密闭反应器中，其中的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示，则反应的焓变___________0(填“>”“=”或“<”)；压强和由大到小的顺序是___________；若在和时，起始的，则平衡时的转化率___________50%(填“>”“=”或“<”)。

(5)甲醇燃料电池中甲醇在___________(填“正”或“负”)极发生反应。
(6)在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为___________。
18．（2023秋·黑龙江大庆·高三大庆实验中学校考期末）为了缓解温室效应，科学家提出了多种回收和利用CO2的方案。
方案1：利用CO2制备CH4
300℃时，向3L恒容密闭容器中充入3molCO2和12molH2发生反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H，混合气体中CH4的浓度与反应时间的关系如图所示。

(1)①从反应开始到恰好达到平衡时，CO2的平均反应速率v(CO2)=_____。
②300℃时，反应的平衡常数K=_____。
③300℃时，如果该容器中有2.4molCO2、3.0molH2、8.4molCH4、6.0molH2O(g)，则此时v正_____v逆(填“＞”“＜”或“=”)。
(2)下列有关说法正确的是_____(填序号)。
A．容器内密度不变，说明反应达到平衡状态
B．容器内压强不变，说明反应达到平衡状态
C．300℃时，向平衡后的容器中再充入3molCO2和12molH2，重新达到平衡时CH4的浓度大于1.6mol/L
D．每断开2molC=O键的同时生成4molC－H键，说明反应达到平衡状态
E.达到平衡后，分离出水蒸气，既能加快反应速率又能使平衡正方向移动
(3)可利用生成的CH4制成燃料电池。如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：

通入甲烷的铂电极上发生的电极反应式为______。
方案2：利用“Na－CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na－CO2”电池，钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C(正向为“放电过程”，逆向为“充电过程”)。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：(假设开始时两极的质量相等)

(4)若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.4mole-时，两极的质量差为_____g，放电时，正极的电极反应式为_____。

参考答案：
1．D
【分析】由电子的移动方向可知，电极a为微生物电池的负极，M—离子在负极失去电子发生还原反应生成M+离子，微生物作用下放电生成的M+离子与有机物生成二氧化碳和水，同时微生物作用下有机物也在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，则负极应选择导电性高、易于附着微生物的石墨可选择导电性高、易于附着微生物的石墨；电极b为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。
【详解】A．由分析可知，电极a为微生物电池的负极，负极应选择导电性高、易于附着微生物的石墨可选择导电性高、易于附着微生物的石墨，有利于微生物作用下有机物也在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，故A正确；
B．由分析可知，电极b为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为，故B正确；
C．在b极涂覆催化剂的目的是加快酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水的反应速率，故C正确；
D．微生物的主要成分是蛋白质，若温度过高，蛋白质会发生变性，降低微生物的催化能力，不利于原电池的工作，故D错误；
故选D。
2．C
【详解】A．标准状况下，为固体，即1mol三氧化硫的体积不是，A错误；
B．氢氧燃料电池在正极得电子，，得个电子；故B错误；
C．碘蒸气与氢气发生的反应为：，反应为可逆反应，有一定的限度，所以充分反应，生成的碘化氢分子数小于，C正确；
D．浓硫酸与足量加热充分反应，浓硫酸浓度逐渐变稀，不再与铜发生反应，生成的数目小于，D错误。
答案选C。
3．C
【详解】A．是强碱弱酸盐、是弱酸弱碱盐，相同温度下，测定同物质的量浓度的溶液、溶液的pH，不能根据两溶液的pH大小判断，故A错误；
B．在溶液中滴几滴NaCl溶液，生成氯化银沉淀，硝酸银有剩余，再滴加KI溶液，剩余的硝酸银和KI反应生成黄色沉淀碘化银，不能证明，故B错误；
C．相同浓度的HF溶液在20℃、30℃时的pH，前者pH较低，说明升高温度氢离子浓度降低，HF的电离平衡逆向移动，HF在水中电离的过程放热，故C正确；
D．金属M、N在稀硫酸中构成原电池，在N极表面产生气泡且电流表偏转，说明N是正极、M是负极，则金属M比N活泼，故D错误；
选C。
4．C
【详解】A．由图中信息可知电子由TiO2光敏电极经导线流入Pt电极，Pt电极作正极，故A正确；
B．该电池实现光子转化为电子，将太阳能转化为电能，故B正确；
C．在电极上发生反应：，在光敏电极上发生反应：，因此不需要补充，故C错误；
D．该电池每分钟接受0.01mol光子，实际转化成的电子的物质的量为0.0005mol，结合电解效率可知参与电解过程的电子物质的量为0.0004mol，则10分钟转移电子0.004mol，每电解1mol水消耗2mol电子，则转移0.004mol电子消耗水的物质的量为0.002mol，水的质量为0.036g，故D正确；
故选：C。
5．B
【详解】A．燃煤脱硫可以减少二氧化硫的排放，可减少酸雨污染，但不能减少二氧化碳的排放，不利于实现“碳达峰、碳中和”，故A错误；
B．核酸检测是确认病毒类型的有效手段，核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，属于高分子化合物，故B正确；
C．“半江瑟瑟(碧绿色)半江红”描述的是残阳照射下江水对光的反射，这种现象不是发生在江水中，在江水表面发生的，与丁达尔效应无关，故C错误；
D．由碳与水蒸气加热反应生成水煤气、利用植物在沼气池中可制备沼气，则水煤气、沼气为可再生能源，故D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．图I水果电池中，锌的活动性比铜强，锌作负极，铜作正极，电子由负极流向正极，A正确；
B．图II为锌锰干电池，锌为金属，锌作负极，石墨作正极，B正确；
C．图III为铅蓄电池，铅作负极，二氧化铅作正极，放电时负极的电极反应式为Pb-2e-＋=PbSO4，正极反应式为PbO2+ +4H++2e-=PbSO4+2H2O，C错误；
D．图IV为氢氧燃料电池，氢气作负极失电子，氧气作正极得电子，氧气得电子被还原，由于电解质溶液呈酸性，因此正极电极反应式为：，D正确；
答案选C。
7．C
【详解】A．在反应1中，SCN-失去电子被氧化为(SCN)2，Cu2+得到电子被还原为Cu+，Cu+再与SCN-反应产生CuSCN沉淀，反应方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2，该反应中KSCN为还原剂，A正确；
B．Fe3+与SCN-反应产生络合物Fe(SCN)3，使溶液变为血红色，B正确；
C．在实验2中溶液变为红色，发生可逆反应：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，反应产生Fe(SCN)3使溶液变为红色。向反应后的溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多，说明其中同时还发生了氧化还原反应：2Fe3++2SCN-=2Fe2++(SCN)2，Fe2+与[Fe(CN)6]3+反应产生Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀，因此接通电路后，电压表指针会发生偏转。将0.125 mol/LFe2(SO4)3溶液与0.05 mol/LCuSO4溶液通过U型管形成闭合回路后，接通电路后，电压表指针不偏转，说明没有发生氧化还原反应，未产生Fe2+，故滴入K3[Fe(CN)6]溶液，也就不会产生蓝色沉淀，可见Fe2(SO4)3溶液浓度降低后不能发生氧化还原反应，故若加入CuSO4溶液0.25 mol/L，比0.5 mol/LCuSO4溶液浓度也降低一半，则接通电路后，可推测出电压表指针也不会发生偏转，C错误；
D．0.5 mol/LCuSO4溶液及0.25 mol/L溶液会与0.1 mol/LKSCN溶液发生氧化还原反应，当三种物质浓度都是原来的一半时，未发生氧化还原反应，说明微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关，D正确；
故合理选项是C。
8．D
【详解】A．Zn为负极，失去电子，电子从Zn极流出，进入Hg极，A正确；
B．KCl饱和溶液中的阴、阳离子分别向负极和正极移动，故KCl饱和溶液充当盐桥的作用，B正确
C．甘汞电极为标准电极，通过测定该电池的电动势可得出的电动势，C正确；
D．该电池中，甘汞电极作正极，发生的电极反应为，D错误；
故选D。
9．D
【详解】A．该电池工作时化学能转化为电能，A项错误；
B．a极发生H2-2e－=2H+反应，为负极，B项错误；
C．a极为负极，b极为正极，外电路中电子由电极a通过导线流向电极b，C项错误；
D．该电池的总反应为，D项正确；
答案选D。
10．D
【详解】A．LiAl为活泼金属的合金，作负极，作正极，电流由正极向负极移动，即极→用电器→LiAl极，故A正确；
B．该装置为高温熔融盐“热电池”，要求正极材料在高温条件下不易分解，且不易与其他物质反应，能稳定存在，故B正确；
C．放电时，1mol 完全反应转移电子，所以正极的电极方程式为：，故C正确；
D．1mol 转化为，转移电子(0.9-0.08)mol=0.82mol，1mol 完全反应转移4mol电子，根据电子守恒，消耗0.205mol ，则消耗质量24.6g，故D错误；
故选：D。
11．D
【详解】A．与发生反应，向碘水中加入溶液，过量，因此向上层清液中滴加淀粉溶液，溶液一定变蓝，不能由此得出与的反应为可逆反应，A错误；
B．若属于强酸，则溶液的pH=1，实际用pH传感器测量溶液的pH=2.31，说明属于弱酸，但不能得出是氧化性酸的结论，B错误；
C．正负极金属材料活泼性与电解质溶液有关，若Al和Cu作电极，电解质溶液为浓硝酸，常温下Al遇浓硝酸发生钝化，则甲为Al作正极，乙为Cu作负极，金属活泼性：甲>乙，C错误；
D．等浓度等体积的NaCl和溶液混合，二者恰好完全反应生成白色AgCl沉淀，静置后再滴加少量KI溶液，生成黄色AgI沉淀，说明难溶的AgCl转化为更难溶的AgI，则，D正确；
故选D。
12．A
【分析】Zn的金属性比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，据此分析。
【详解】A．Zn的金属性比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，Cu电极反应式为，乙烧杯溶液颜色逐渐变浅，故A说法不正确；
B．为平衡电荷，甲烧杯中的阳离子，即向乙烧杯移动，故乙烧杯成了混合溶液，故B说法正确；
C．根据B选项分析，装置中发生的总反应是，故C说法正确；
D．乙烧杯放电，从乙烧杯移向甲烧杯，故D说法正确。
故选A。
13．B
【分析】Mg、Al以氢氧化钠溶液为电解质溶液构成原电池，Mg不能与氢氧化钠反应，Al能和氢氧化钠反应，因此Al做负极，Mg做正极。
【详解】A．由分析可知Mg做正极，正极反应为2H++2e-=H2↑，A错误；
B．由分析可知，Al为负极，B正确；
C．原电池外电路电子由负极经导线流入正极，即电子由铝经导线流入镁电极，C错误；
D．将氢氧化钠换成稀硫酸，二者都能与稀硫酸反应，镁的活泼性高于铝，则镁做负极，原电池电极发生转换，电流计指针偏转方向随之发生变化，D错误；
故选B。
14．C
【分析】根据题图中的电子流向可判断出甲池中碳棒是正极，乙池中N型半导体是负极。
【详解】A．根据题图中的电子流向可判断出甲池中碳棒是正极，该电极上发生得电子的还原反应，即，A正确；
B．在乙池中，硫化氢失电子生成硫单质，得电子生成，发生的反应为，B正确；
C．根据题图中信息可知该装置将光能转化为电能，C错误；
D．该装置是原电池装置，阳离子移向正极，甲池中碳棒是正极，所以从乙池移向甲池，D正确。
故选C。
15．(1) 0.17mol•L-1•min-1 75% 21.4%
(2)cfgh
(3)丙
(4)CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+

【详解】（1）由图知，0~3min内，CO2浓度变化值为0.5 mol/L，在0～3min内用CO2表示该反应的速率是=0.17mol•L-1•min-1。(保留2位有效数字)。该反应达到最大限度时H2的转化率，由图及化学方程式可知，平衡时，CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为1.25 mol/L、0.75 mol/L、0.75 mol/L、0.75 mol/L，则此时CH3OH在平衡混合物中的体积分数为。
（2）对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)：
a． v正(H2)= 3v正(CO2)始终成立，若3v正(H2)=v逆(CO2)，则正反应速率和逆反应速率不相等，反应未平衡，错误；
b． 气体质量始终不变，容积体积的不变，故气体密度始终不变，不能说明已平衡，错误；
c． 气体质量不变，气体的总的物质的量、气体的平均相对分子质量随反应变化，故气体的平均相对分子质量不再发生改变，说明已平衡，正确；
d．没有说明是在绝热容器中反应，该反应在一定温度下进行，则体系的温度不再发生改变，不能说明已平衡，错误；
e．由于反应相关气体都是无色的，故混合气体的颜色始终不变，则颜色不变，不能说明已平衡，错误；
f．由图知，CO2与H2的物质的量之比随反应而变，CO2与H2的物质的量之比不再发生改变，能说明已平衡，正确；
g．甲醇的质量分数不再发生改变，符合平衡特征，能说明已平衡，正确；
h．一定温度下容积不变时，体系压强与物质的量成正比，该反应气体分子总数会随着反应而改变、故压强也会改变，当体系压强不随时间变化时，则能说明已平衡，正确；
选cfgh。
（3）根据速率之比等于化学计量数之比，都换算为同一单位，都用氢气来表示的速率为：甲：v(H2)=0.3mol·L-1·min-1，乙：v(H2)=0. 2mol·L-1·min-1，丙：v(H2)=0.9mol·L-1·s-1=5. 4mol·L-1·min-1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为丙>甲>乙；
则反应速率最快的是丙。
（4）该燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，a电极上甲醇失去电子被氧化，则发生的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
16．(1)391
(2) 氯化铵 从b到a

【详解】（1）已知N2(g)和H2(g)反应每生成1molNH3(g)放出46kJ的热量，则946 kJ∙mol-1+3×436 kJ∙mol-1-6×E(N-H)=-92 kJ∙mol-1，从而得出E(N-H)= 391 kJ∙mol-1。答案为：391；
（2）①从图中可以看出，通入N2的电极为正极，通入H2的电极为负极，反应生成的NH3能与HCl反应生成NH4Cl。则电池工作时，正极N2得电子产物与电解质反应生成，电极反应式是，A是氯化铵。
②此电池为CO、O2燃料电池，电池工作时，通CO的电极a作负极，通空气的电极b为正极，阴离子从正极向负极移动，则O2-的移动方向从b到a；在负极，CO失电子产物与电解质反应生成CO2，则发生的电极反应为。答案为：；氯化铵；从b到a；。
【点睛】燃料电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
17．(1)
(2)BC
(3) 0.045 75%
(4) < <
(5)负
(6)

【详解】（1）根据盖斯定律可知，①×3-②-③得到。
（2）恒温恒容体系，反应物和生成物均为气体，混合气体的密度一直不变，A项错误；反应前后气体的分子数变少，当平衡时气体的总物质的量不变，压强也不再随时间变化而变化，因此压强不变可以判断可逆反应达到了化学平衡状态，B项正确；浓度与浓度的比值随反应而变，当不再发生变化，可以判断反应达到了化学平衡状态，C项正确；速率之比等于化学计量数之比，当时可以说明可逆反应达到了化学平衡状态，D项错误；故选BC。
（3）设转化的物质的量为，则

平衡后测得的体积分数为0.3，则，解得，以氢气表示的化学反应速率；的转化率；平衡常数。
（4）由题可知升高温度的平衡转化率减小，升高温度平衡逆向移动，故；该反应为反应前后气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，的平衡转化率增大，则；若起始时减小，其他条件不变，平衡逆向移动，则平衡时的转化率减小。
（5）甲醇燃料电池中甲醇在负极失电子发生氧化反应。
（6）在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为。
18．(1) 0.08mol•L-1•min-1 25 ＞
(2)BC
(3)CH4+10OH--8e-=CO+7H2O
(4) 31.6 CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C

【详解】（1）①从反应开始到恰好达到平衡时，CO2的平均反应速率v(CO2)= v(CH4)=mol•L-1•min-1；
②300℃时，该反应的三段式：
    ，反应的平衡常数K=；
③300℃时，如果该容器中有2.4molCO2、3.0molH2、8.4molCH4、6.0molH2O(g)，则此时Q=＜K，平衡正向移动，v正＞v逆；
（2）A.由于质量守恒m不变，且恒容，容器内密度不变，不能说明反应达到平衡状态，错误；
B.容器内压强不变，说明个物质浓度不变，说明反应达到平衡状态，正确；
C.300℃时，向平衡后的容器中再充入3molCO2和12molH2，体系压强增大，平衡正向移动，重新达到平衡时CH4的浓度大于1.6mol/L，正确；
D.每断开2molC=O键的同时生成4molC－H键，都说明的是正向反应，不能说明反应达到平衡状态，错误；
E.达到平衡后，分离出水蒸气，能使平衡正方向移动，但是不能加快反应速率，错误；
故选BC；
（3）通入甲烷的铂电极为负极，碱性条件下，负极上甲烷失电子生成碳酸根，发生的电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；
（4）总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C可知，正极反应为：3CO2+4e-+4Na+=2Na2CO3+C；当转移0.4mole-时，负极Na的质量减少：0.4mol×23g/mol=9.2g，正极质量增加：0.2mol×106g/mol+0.1mol×12g/mol=31.6g。