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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化课后练习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化课后练习题，文件包含三角函数及解三角形大题专题练习卷参考答案doc、三角函数及解三角形专题卷docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共21页， 欢迎下载使用。
常见考点
考点一 原电池的判断方法
【例1】（2022秋·重庆沙坪坝）如图所示装置中属于原电池的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】A．C和Zn存在活泼差异，有自发的氧化还原反应，有电解质溶液，形成闭合电路，是原电池，故A正确；
B．有外接电源，是将电能为转化为化学能的装置，是电解池，故B错误；
C．酒精是非电解质，其水溶液不导电，不能构成原电池，故C错误；
D．无自发的氧化还原反应，不能构成原电池，故D错误，
答案为A。
【一隅三反】
1．（2022江苏扬州）下列装置中，能构成原电池的是
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】A．酒精是非电解质，不导电，不能构成原电池，故不选A；
B．没有形成闭合电路，不能构成原电池，故不选B；
C．两个电极材料相同，不能构成原电池，故不选C；
D．两个电极活泼性不同，有电解质溶液，形成闭合电路，能发生自发的氧化还原反应，能构成原电池，故选D；选D。
2．（2022辽宁）如图所示装置中，不能形成原电池的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．该装置中自发的氧化还原反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，且满足其它三个条件，可以形成原电池，A不符合题意；
B．该装置中自发的氧化还原反应为Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2，且满足其它三个条件，可以形成原电池，B不符合题意；
C．该装置中没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，C符合题意；
D．该装置中自发的氧化还原反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，且满足其它三个条件，可以形成原电池，D不符合题意；故选C。
3．（2022广东）某学习兴趣小组探究电池的工作原理，组装了以下装置，电流表指针明显偏转的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】A．该装置符合原电池的构成条件，铁作负极，铜作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电流表指针明显偏转，A符合题意；
B．该装置中，两个金属电极相同，所以不能构成原电池，不会形成电流，电流表指针不偏转，B不符合题意；
C．该装置中，两个金属电极相同，且酒精溶液为非电解质溶液，不会形成电流，电流表指针不偏转，C不符合题意；
D．该装置中，两个电极相同，不能自发的进行氧化还原反应，不会形成电流，电流表指针不偏转，D不符合题意；答案选A。
考点二 原电池的工作原理
【例2-1】（2022河南）在实验室中，将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表)，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，装置如图。下列说法正确的是
A．锌片逐渐溶解B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色
C．电子由铜片通过导线流向锌片D．该装置能将电能转变为化学能
【答案】A
【解析】A．锌作负极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，则锌片逐渐溶解，A正确；
B．铜作正极，溶液中氢离子得电子，发生还原反应，电极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，因此烧杯中溶液不变蓝，B错误；
C．电子由负极经导线流向正极，即由锌片通过导线流向铜片，C错误；
D．该装置为原电池，能将化学能转变为电能，D错误；
故选A。
【例2-2】（2022·山东）某原电池的总反应为 SKIPIF 1 < 0 ，下列说法错误的是
A． SKIPIF 1 < 0 极为负极B． SKIPIF 1 < 0 移向负极
C．可选用石墨作正极D．可选用稀硫酸作电解质溶液
【答案】B
【解析】A．原电池的总反应为 SKIPIF 1 < 0 ，则Zn作负极，A正确；
B．阳离子移向正极，阴离子移向负极， SKIPIF 1 < 0 是阳离子，B错误；
C．石墨或者比锌更不活泼的金属作正极，C正确；
D．原电池的总反应为 SKIPIF 1 < 0 ，则可以选择稀硫酸作电解质溶液，D正确；
选B。
【例2-3】（2022内蒙古）下列关于原电池的叙述中错误的是
A．原电池内部的阳离子向正极移动
B．原电池是将化学能转变为电能的装置
C．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应
D．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
【答案】D
【解析】A．原电池正极上有从负极流出的电子，吸引溶液中的阳离子，故A正确；
B．当氧化还原反应发生时，电路中有电子通过形成电流，故原电池为将化学能转变为电能的装置，故B正确；
C．原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，正极发生还原反应，故C正确；
D．原电池的电极材料可以为金属单质、非金属单质（石墨）、金属氧化物等，但构成原电池时，两极材料活性必须不同，故D错误；
故答案选D。
【一隅三反】
1．（2022河南许昌）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，溶液中的阳离子向负极移动
⑥电子经溶液从负极流向正极
A．①②⑥B．②③C．②D．②⑥
【答案】B
【解析】①构成原电池的某一极电极材料可以是非金属材料，如石墨，错误；
②原电池是化学能转变为电能的装置，正确；
③在原电池中，电子从负极流出，故电子流入的一极是正极，该电极被还原，正确；
④原电池放电时，电流的方向是从正极到负极，错误；
⑤原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，错误；
⑥电子不能在电解质溶液中流动，只能沿导线移动，错误；
故选B。
2．（2022广西贺州）如图为铜－锌－稀硫酸构成的原电池示意图，下列说法正确的是
A．锌片为正极，且锌片逐渐溶解B．电子由铜片通过导线流向锌片
C．铜片为正极，且铜片上有气泡D．电流由锌片经导线流向铜片
【答案】C
【解析】A．Zn-Cu-稀硫酸组成原电池，Zn活泼作负极，故A错误；
B．电子由负极经导线流向正极，即由锌通过导线流向铜，故B错误；
C．铜作正极，氢离子在正极得电子生成氢气，因此在铜片上有气泡，故C正确；
D．电流由正极流向负极，即由铜片经导线流向锌片，故D错误；
故选：C。
3．（2022上海闵行）如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是
A．Zn作负极，发生氧化反应
B．电子流向：Zn→电解质溶液→Cu
C．铜片上发生的反应为： SKIPIF 1 < 0
D．理论上，Zn片质量减小6.5g，Cu片上析出标准状况下2.24L SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】A．Zn作负极，失电子发生氧化反应，A正确；
B．电子在导线中流动，不在溶液中流动，B错误；
C．铜片为正极，铜片上氢离子放电生成氢气，发生的反应为： SKIPIF 1 < 0 ，C正确；
D．理论上，Zn片质量减小6.5g(0.1ml)，失去0.2mle-， SKIPIF 1 < 0 ，Cu片上析出 SKIPIF 1 < 0 0.1ml，标准状况下为2.24L，D正确；答案选B。
考点三 原电池原理的应用
【例3-1】（2022湖北）把A、B、C、D四块金属片用导线两两相连，浸入稀硫酸中组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为
A．A>C>D>BB．A>B>C>DC．C>A>B>DD．B>A>C>D
【答案】A
【解析】原电池中，活泼金属做负极，若A、B相连时，A为负极，则金属活泼性A>B，C、D相连时，D上产生大量气泡，D电极上H+得电子生成H2，D为正极，C为负极，金属活泼性C>D，A、C相连时，电流由C经导线流向A，C为正极，A为负极，金属活泼性A>C，B、D相连时，电子由D经导线流向B，D为负极，B为正极，金属活泼性D>B，综合分析，4种金属的活动性由强到弱的顺序为A>C>D>B，答案选A。
【例3-2】（2022浙江）把锌片投入到盛有CH3COOH溶液的敞口容器里，改变下列条件，其中能加快反应速率的是
A．加入少量NaCl固体B．滴加少量硫酸铜溶液
C．加入少量水D．加入少量CH3COONa固体
【答案】B
【解析】锌片与CH3COOH溶液反应放出氢气，醋酸是弱电解质，其电离出的氢离子浓度越大反应速率越快，若是原电池反应，能加快反应速率，据此回答；
A． 加入少量NaCl固体，氢离子浓度不受影响、则反应速率不变，A错误；
B． 滴加少量硫酸铜溶液，锌置换出铜，锌、醋酸和铜构成原电池，锌为负极，铜为正极，氢气在正极上产生，能加快反应速率，B正确；
C． 加入少量水、氢离子浓度减小、则反应速率减小，C错误；
D． 加入少量CH3COONa固体、醋酸电离平衡左移，氢离子浓度减小、则反应速率减小，D错误；
答案选B。
【例3-3】（2022宁夏）理论上不能设计为原电池的化学反应是
A．CH4(g)＋2O2(g) SKIPIF 1 < 0 CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＜0
B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(aq) ΔH＜0
C．2H2(g)＋O2(g) SKIPIF 1 < 0 2H2O(l) ΔH＜0
D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)=3FeCl2(aq) ΔH＜0
【答案】B
【解析】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不符合题意；
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符合题意；
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不符合题意；
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不符合题意；
故选B。
【一隅三反】
1．（2022浙江）把 a、b、c、d 四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。a、b 相连时，a 为正极； c、d 相连时，导线上电流由 c 到 d；a、c 相连时，a 质量减轻；b、d 相连时，b 上有大量气泡产生。四种金属的活动性顺序为
A．d>b>a>cB．b>d>a>c
C．d>b>c>aD．c>d>b>a
【答案】A
【解析】把 a、b、c、d 四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池；a、b 相连时，a 为正极，b为负极，则活动性：b＞a； c、d 相连时，导线上电流由 c 到 d，则c为正极，d为负极，活动性：d＞c；a、c 相连时，a 质量减轻，说明a失去电子，则a为负极，c为正极，活动性：a＞c；b、d 相连时，b 上有大量气泡产生，则b为正极，d为负极，活动性：d＞b；综上所述，四种金属的活动性顺序为d＞b＞a＞c，故选A。
2．（2022黑龙江）a、b两试管中分别盛装足量等体积、等浓度的稀硫酸溶液，向a、b两试管中加少量等质量的锌粉，同时向b试管中加入少量 SKIPIF 1 < 0 固体粉末，让a、b两试管同时开始反应，则产生H2的物质的量随时间变化关系如图所示，其中正确的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】由题意可知，锌与稀硫酸反应时，a、b两试管中锌均不足量，向b中加入少量硫酸铜固体粉末，锌与铜离子在溶液中发生置换反应置换铜，在稀硫酸溶液中构成铜、铁原电池，原电池反应加快反应速率，所以b完全反应需要的时间小于a，但由于与铜离子反应消耗了部分锌，导致产生氢气的物质的量小于a，则让a、b两试管同时开始反应，符合产生氢气的物质的量随时间变化关系的图示为A，故选A。
3．（2022秋·陕西延安）理论上不能设计为原电池的化学反应是
A．CH4 + 2O2 SKIPIF 1 < 0 CO2 + 2H2O
B．2FeCl3 + Fe =3FeCl2
C．2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑
D．HNO3 + NaOH=NaNO3 + H2O
【答案】D
【解析】A．CH4 + 2O2 SKIPIF 1 < 0 CO2 + 2H2O，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故A不选；
B．2FeCl3+Fe═3FeCl2，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故B不选；
C．2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故C不选；
D．HNO3+NaOH═NaNO3+H2O，该反应属于复分解反应，不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故D选；
故选：D。
4．（2022秋·江苏宿迁·高二校考开学考试）等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的 SKIPIF 1 < 0 溶液，下列各图表示的是产生 SKIPIF 1 < 0 的体积V与时间t的关系(其它条件相同)，其中正确的是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】锌和硫酸反应，加入硫酸铜，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属锌和硫酸反应的速率，所以反应速率是：a＞b，速率越大，锌完全反应时所用的时间越短，所以a所用的时间小于b的时间；产生氢气的量取决于金属锌的质量，而a中，金属锌一部分用于置换金属铜，导致和硫酸反应生成氢气的量减少，所以氢气的体积是：a＜b。故选A。
考点四 电极反应式的书写
【例4】（2022海南）原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e﹣=Al3+
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Mg-2e﹣=Mg2+
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe-2e﹣=Fe2+
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e﹣=Cu2+
【答案】B
【解析】A．该原电池中，Al易失电子作负极、Cu作正极，负极上铝失电子、正极上氢离子得电子，负极反应式为：Al﹣3e﹣＝Al3+，故A正确；
B．该原电池中，Al能与NaOH溶液反应，Al易失电子作负极、Mg作正极，负极上Al失电子、正极上水得电子，负极上电极反应式为Al+4OH﹣﹣3e﹣＝AlO2﹣+2H2O，故B错误；
C．该装置中，铁比铜活泼，铁易失电子作负极、Cu作正极，负极上铁失电子、正极上铁离子得电子，负极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故C正确；
D．该原电池中，铜易失电子作负极、Al作正极，负极上铜失电子、正极上硝酸根离子得电子，负极电极反应式为Cu﹣2e﹣＝Cu2+，故D正确；
故答案为B。
【一隅三反】
1．（2022·河北）下列关于原电池说法正确的是(C )
A．由Al、Mg、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为：Al-3e—=Al3+
B．由Al、Mg、NaOH组成的原电池，其负极反应式为：Al-3e—+3OH—=Al(OH)3↓
C．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为：Cu-2e—=Cu2+
D．由Fe、Cu、FeCl3组成的原电池，其正极反应式为：Cu-2e—=Cu2+
【答案】C
【解析】在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。镁比铝活泼，A中镁是负极，铝是正极，A不正确。由于能和氢氧化钠反应的是铝，而镁不反应，所以选项B中铝是负极，镁是正极，但氢氧化钠是过量的，所以负极得不到氢氧化铝沉淀，而是生成偏铝酸钠，B不正确。铝比铜活泼，但在浓硝酸中铝钝化，所以铜是负极，C正确。铁比铜活泼，D中铁是负极，铜是正极，溶液中的铁离子在正极得到电子，所以选项D不正确。答案选C。
2．（2022·高二单元测试）原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是
A．由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，经过一段时间后负极反应式为： SKIPIF 1 < 0
B．由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为： SKIPIF 1 < 0
C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为 SKIPIF 1 < 0
D．由Fe、Cu、 SKIPIF 1 < 0 溶液组成的原电池，负极反应式为： SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】A．Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝和浓硝酸发生钝化现象，铜和浓硝酸能自发的进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，A正确；
B．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，铝和稀硫酸反应而失电子，铜和稀硫酸不反应，所以铝作负极，铜作正极，其负极反应式为Al-3e-=Al3+，B正确；
C．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液反应而失去电子发生氧化反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，C正确；
D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的金属性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，D错误；
故选D。
3．（2022河南）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，放电时SO42－向Al电极移动
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O
C．由Fe、Cu、NaCl溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu － 2e－＝ Cu2＋
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源，用石墨电极来电解硝酸银溶液，当析出1 ml Ag时，消耗Cu电极32g
【答案】C
【解析】A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，Al为负极，放电时SO42－向Al电极移动，A正确。B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，Al为负极失电子氧化反应：Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O，B正确。C．由Fe、Cu、NaCl溶液组成原电池，Fe为负极，负极反应式为：Fe－2e－＝Fe 2＋，C不正确。D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池中铝钝化作正极，铜作负极电极反应为Cu－2e－＝Cu 2＋；电解硝酸银溶液，当析出1 ml Ag时，电路中转移1 ml电子，消耗Cu 0.5ml为32g，D正确。
考点五 燃料电池
【例5】（2022四川）MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。已知该电池的总反应为2H2＋O2=2H2O，下列有关该电池的说法正确的是
A．该电池的正极反应式为4OH-＋4e-=O2↑＋2H2O
B．该电池的负极反应式为H2-2e-=2H＋
C．放电时OH-向正极移动
D．当生成1mlH2O时，转移2ml电子
【答案】D
【解析】A．该燃料电池燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，总反应为2H2+O2=2H2O。负极反应为2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2，用总反应减负极得正极反应式 O2+2CO2+4e-=2CO32-，A错误；
B．根据原电池的工作原理：负极是燃料发生氧化反应，即2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2，B错误；
C．电解质中移动的阴离子为CO32-，不是OH-，C错误；
D．负极是燃料发生氧化反应，即2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2，可知生成1mlH2O时，转移2ml电子，D正确；
故选D。
【一隅三反】
1．（2022黑龙江）氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是
A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．放电过程中碱性电解液的pH不变
D．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
【答案】D
【解析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的电极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O，通入氧气的电极为原电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，电子是从负极流向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
A．氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，故A正确；
B．氧气易得电子发生还原反应，通入氧气的电极是正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C．由图可知，氢氧燃料电池放电过程中，总反应为氢气和氧气反应生成水，水从负极边上排出，则碱性电解液的pH不变，故C正确；
D．阳离子向正极移动即通入氧气的电极移动，故D错误；
故答案选D。
2（2022秋·广东揭阳）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。下列说法正确的是
A．该装置将电能转化为化学能
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4ml电子，理论上在电极a消耗44.8LH2S
【答案】B
【解析】A．该装置是质子膜H2S燃料电池，将化学能转化为电能，A错误；
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 SKIPIF 1 < 0 +4H+，C错误；
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B。
3．（2023河南）某固体酸燃料电池以KHSO4固体为电解质传递H+；其基本结构如图，电池总反应可表示为，2H2+O2=2H2O。下列有关说法正确的是
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．每转移0.1ml电子，消耗0.2g的H2
C．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
D．b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】C
【解析】A．a极是负极，b极是正极，电子通过外电路从a极流向b极，故A错误；
B．负极上H2失电子生成H+，电极反应式为H2-2e-=2H+，每转移0.1ml电子，负极上消耗0.05ml的H2，其质量是0.1g，故B错误；
C．原电池工作时，阳离子移向正极，即H+由a极通过固体酸电解质传递到b，故C正确；
D．该电池为酸性电池，正极b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，故D错误；
故选C。
常见考点
考点一 原电池的判断方法
【例1】（2022秋·重庆沙坪坝）如图所示装置中属于原电池的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】A．C和Zn存在活泼差异，有自发的氧化还原反应，有电解质溶液，形成闭合电路，是原电池，故A正确；
B．有外接电源，是将电能为转化为化学能的装置，是电解池，故B错误；
C．酒精是非电解质，其水溶液不导电，不能构成原电池，故C错误；
D．无自发的氧化还原反应，不能构成原电池，故D错误，
答案为A。
【一隅三反】
1．（2022江苏扬州）下列装置中，能构成原电池的是
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】A．酒精是非电解质，不导电，不能构成原电池，故不选A；
B．没有形成闭合电路，不能构成原电池，故不选B；
C．两个电极材料相同，不能构成原电池，故不选C；
D．两个电极活泼性不同，有电解质溶液，形成闭合电路，能发生自发的氧化还原反应，能构成原电池，故选D；选D。
2．（2022辽宁）如图所示装置中，不能形成原电池的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．该装置中自发的氧化还原反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，且满足其它三个条件，可以形成原电池，A不符合题意；
B．该装置中自发的氧化还原反应为Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2，且满足其它三个条件，可以形成原电池，B不符合题意；
C．该装置中没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，C符合题意；
D．该装置中自发的氧化还原反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，且满足其它三个条件，可以形成原电池，D不符合题意；故选C。
3．（2022广东）某学习兴趣小组探究电池的工作原理，组装了以下装置，电流表指针明显偏转的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】A．该装置符合原电池的构成条件，铁作负极，铜作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电流表指针明显偏转，A符合题意；
B．该装置中，两个金属电极相同，所以不能构成原电池，不会形成电流，电流表指针不偏转，B不符合题意；
C．该装置中，两个金属电极相同，且酒精溶液为非电解质溶液，不会形成电流，电流表指针不偏转，C不符合题意；
D．该装置中，两个电极相同，不能自发的进行氧化还原反应，不会形成电流，电流表指针不偏转，D不符合题意；答案选A。
考点二 原电池的工作原理
【例2-1】（2022河南）在实验室中，将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表)，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，装置如图。下列说法正确的是
A．锌片逐渐溶解B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色
C．电子由铜片通过导线流向锌片D．该装置能将电能转变为化学能
【答案】A
【解析】A．锌作负极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，则锌片逐渐溶解，A正确；
B．铜作正极，溶液中氢离子得电子，发生还原反应，电极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，因此烧杯中溶液不变蓝，B错误；
C．电子由负极经导线流向正极，即由锌片通过导线流向铜片，C错误；
D．该装置为原电池，能将化学能转变为电能，D错误；
故选A。
【例2-2】（2022·山东）某原电池的总反应为 SKIPIF 1 < 0 ，下列说法错误的是
A． SKIPIF 1 < 0 极为负极B． SKIPIF 1 < 0 移向负极
C．可选用石墨作正极D．可选用稀硫酸作电解质溶液
【答案】B
【解析】A．原电池的总反应为 SKIPIF 1 < 0 ，则Zn作负极，A正确；
B．阳离子移向正极，阴离子移向负极， SKIPIF 1 < 0 是阳离子，B错误；
C．石墨或者比锌更不活泼的金属作正极，C正确；
D．原电池的总反应为 SKIPIF 1 < 0 ，则可以选择稀硫酸作电解质溶液，D正确；
选B。
【例2-3】（2022内蒙古）下列关于原电池的叙述中错误的是
A．原电池内部的阳离子向正极移动
B．原电池是将化学能转变为电能的装置
C．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应
D．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
【答案】D
【解析】A．原电池正极上有从负极流出的电子，吸引溶液中的阳离子，故A正确；
B．当氧化还原反应发生时，电路中有电子通过形成电流，故原电池为将化学能转变为电能的装置，故B正确；
C．原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，正极发生还原反应，故C正确；
D．原电池的电极材料可以为金属单质、非金属单质（石墨）、金属氧化物等，但构成原电池时，两极材料活性必须不同，故D错误；
故答案选D。
【一隅三反】
1．（2022河南许昌）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，溶液中的阳离子向负极移动
⑥电子经溶液从负极流向正极
A．①②⑥B．②③C．②D．②⑥
【答案】B
【解析】①构成原电池的某一极电极材料可以是非金属材料，如石墨，错误；
②原电池是化学能转变为电能的装置，正确；
③在原电池中，电子从负极流出，故电子流入的一极是正极，该电极被还原，正确；
④原电池放电时，电流的方向是从正极到负极，错误；
⑤原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，错误；
⑥电子不能在电解质溶液中流动，只能沿导线移动，错误；
故选B。
2．（2022广西贺州）如图为铜－锌－稀硫酸构成的原电池示意图，下列说法正确的是
A．锌片为正极，且锌片逐渐溶解B．电子由铜片通过导线流向锌片
C．铜片为正极，且铜片上有气泡D．电流由锌片经导线流向铜片
【答案】C
【解析】A．Zn-Cu-稀硫酸组成原电池，Zn活泼作负极，故A错误；
B．电子由负极经导线流向正极，即由锌通过导线流向铜，故B错误；
C．铜作正极，氢离子在正极得电子生成氢气，因此在铜片上有气泡，故C正确；
D．电流由正极流向负极，即由铜片经导线流向锌片，故D错误；
故选：C。
3．（2022上海闵行）如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是
A．Zn作负极，发生氧化反应
B．电子流向：Zn→电解质溶液→Cu
C．铜片上发生的反应为： SKIPIF 1 < 0
D．理论上，Zn片质量减小6.5g，Cu片上析出标准状况下2.24L SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】A．Zn作负极，失电子发生氧化反应，A正确；
B．电子在导线中流动，不在溶液中流动，B错误；
C．铜片为正极，铜片上氢离子放电生成氢气，发生的反应为： SKIPIF 1 < 0 ，C正确；
D．理论上，Zn片质量减小6.5g(0.1ml)，失去0.2mle-， SKIPIF 1 < 0 ，Cu片上析出 SKIPIF 1 < 0 0.1ml，标准状况下为2.24L，D正确；答案选B。
考点三 原电池原理的应用
【例3-1】（2022湖北）把A、B、C、D四块金属片用导线两两相连，浸入稀硫酸中组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为
A．A>C>D>BB．A>B>C>DC．C>A>B>DD．B>A>C>D
【答案】A
【解析】原电池中，活泼金属做负极，若A、B相连时，A为负极，则金属活泼性A>B，C、D相连时，D上产生大量气泡，D电极上H+得电子生成H2，D为正极，C为负极，金属活泼性C>D，A、C相连时，电流由C经导线流向A，C为正极，A为负极，金属活泼性A>C，B、D相连时，电子由D经导线流向B，D为负极，B为正极，金属活泼性D>B，综合分析，4种金属的活动性由强到弱的顺序为A>C>D>B，答案选A。
【例3-2】（2022浙江）把锌片投入到盛有CH3COOH溶液的敞口容器里，改变下列条件，其中能加快反应速率的是
A．加入少量NaCl固体B．滴加少量硫酸铜溶液
C．加入少量水D．加入少量CH3COONa固体
【答案】B
【解析】锌片与CH3COOH溶液反应放出氢气，醋酸是弱电解质，其电离出的氢离子浓度越大反应速率越快，若是原电池反应，能加快反应速率，据此回答；
A． 加入少量NaCl固体，氢离子浓度不受影响、则反应速率不变，A错误；
B． 滴加少量硫酸铜溶液，锌置换出铜，锌、醋酸和铜构成原电池，锌为负极，铜为正极，氢气在正极上产生，能加快反应速率，B正确；
C． 加入少量水、氢离子浓度减小、则反应速率减小，C错误；
D． 加入少量CH3COONa固体、醋酸电离平衡左移，氢离子浓度减小、则反应速率减小，D错误；
答案选B。
【例3-3】（2022宁夏）理论上不能设计为原电池的化学反应是
A．CH4(g)＋2O2(g) SKIPIF 1 < 0 CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＜0
B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(aq) ΔH＜0
C．2H2(g)＋O2(g) SKIPIF 1 < 0 2H2O(l) ΔH＜0
D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)=3FeCl2(aq) ΔH＜0
【答案】B
【解析】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不符合题意；
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符合题意；
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不符合题意；
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不符合题意；
故选B。
【一隅三反】
1．（2022浙江）把 a、b、c、d 四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。a、b 相连时，a 为正极； c、d 相连时，导线上电流由 c 到 d；a、c 相连时，a 质量减轻；b、d 相连时，b 上有大量气泡产生。四种金属的活动性顺序为
A．d>b>a>cB．b>d>a>c
C．d>b>c>aD．c>d>b>a
【答案】A
【解析】把 a、b、c、d 四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池；a、b 相连时，a 为正极，b为负极，则活动性：b＞a； c、d 相连时，导线上电流由 c 到 d，则c为正极，d为负极，活动性：d＞c；a、c 相连时，a 质量减轻，说明a失去电子，则a为负极，c为正极，活动性：a＞c；b、d 相连时，b 上有大量气泡产生，则b为正极，d为负极，活动性：d＞b；综上所述，四种金属的活动性顺序为d＞b＞a＞c，故选A。
2．（2022黑龙江）a、b两试管中分别盛装足量等体积、等浓度的稀硫酸溶液，向a、b两试管中加少量等质量的锌粉，同时向b试管中加入少量 SKIPIF 1 < 0 固体粉末，让a、b两试管同时开始反应，则产生H2的物质的量随时间变化关系如图所示，其中正确的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】由题意可知，锌与稀硫酸反应时，a、b两试管中锌均不足量，向b中加入少量硫酸铜固体粉末，锌与铜离子在溶液中发生置换反应置换铜，在稀硫酸溶液中构成铜、铁原电池，原电池反应加快反应速率，所以b完全反应需要的时间小于a，但由于与铜离子反应消耗了部分锌，导致产生氢气的物质的量小于a，则让a、b两试管同时开始反应，符合产生氢气的物质的量随时间变化关系的图示为A，故选A。
3．（2022秋·陕西延安）理论上不能设计为原电池的化学反应是
A．CH4 + 2O2 SKIPIF 1 < 0 CO2 + 2H2O
B．2FeCl3 + Fe =3FeCl2
C．2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑
D．HNO3 + NaOH=NaNO3 + H2O
【答案】D
【解析】A．CH4 + 2O2 SKIPIF 1 < 0 CO2 + 2H2O，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故A不选；
B．2FeCl3+Fe═3FeCl2，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故B不选；
C．2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故C不选；
D．HNO3+NaOH═NaNO3+H2O，该反应属于复分解反应，不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故D选；
故选：D。
4．（2022秋·江苏宿迁·高二校考开学考试）等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的 SKIPIF 1 < 0 溶液，下列各图表示的是产生 SKIPIF 1 < 0 的体积V与时间t的关系(其它条件相同)，其中正确的是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】锌和硫酸反应，加入硫酸铜，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属锌和硫酸反应的速率，所以反应速率是：a＞b，速率越大，锌完全反应时所用的时间越短，所以a所用的时间小于b的时间；产生氢气的量取决于金属锌的质量，而a中，金属锌一部分用于置换金属铜，导致和硫酸反应生成氢气的量减少，所以氢气的体积是：a＜b。故选A。
考点四 电极反应式的书写
【例4】（2022海南）原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e﹣=Al3+
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Mg-2e﹣=Mg2+
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe-2e﹣=Fe2+
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e﹣=Cu2+
【答案】B
【解析】A．该原电池中，Al易失电子作负极、Cu作正极，负极上铝失电子、正极上氢离子得电子，负极反应式为：Al﹣3e﹣＝Al3+，故A正确；
B．该原电池中，Al能与NaOH溶液反应，Al易失电子作负极、Mg作正极，负极上Al失电子、正极上水得电子，负极上电极反应式为Al+4OH﹣﹣3e﹣＝AlO2﹣+2H2O，故B错误；
C．该装置中，铁比铜活泼，铁易失电子作负极、Cu作正极，负极上铁失电子、正极上铁离子得电子，负极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故C正确；
D．该原电池中，铜易失电子作负极、Al作正极，负极上铜失电子、正极上硝酸根离子得电子，负极电极反应式为Cu﹣2e﹣＝Cu2+，故D正确；
故答案为B。
【一隅三反】
1．（2022·河北）下列关于原电池说法正确的是(C )
A．由Al、Mg、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为：Al-3e—=Al3+
B．由Al、Mg、NaOH组成的原电池，其负极反应式为：Al-3e—+3OH—=Al(OH)3↓
C．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为：Cu-2e—=Cu2+
D．由Fe、Cu、FeCl3组成的原电池，其正极反应式为：Cu-2e—=Cu2+
【答案】C
【解析】在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。镁比铝活泼，A中镁是负极，铝是正极，A不正确。由于能和氢氧化钠反应的是铝，而镁不反应，所以选项B中铝是负极，镁是正极，但氢氧化钠是过量的，所以负极得不到氢氧化铝沉淀，而是生成偏铝酸钠，B不正确。铝比铜活泼，但在浓硝酸中铝钝化，所以铜是负极，C正确。铁比铜活泼，D中铁是负极，铜是正极，溶液中的铁离子在正极得到电子，所以选项D不正确。答案选C。
2．（2022·高二单元测试）原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是
A．由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，经过一段时间后负极反应式为： SKIPIF 1 < 0
B．由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为： SKIPIF 1 < 0
C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为 SKIPIF 1 < 0
D．由Fe、Cu、 SKIPIF 1 < 0 溶液组成的原电池，负极反应式为： SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】A．Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝和浓硝酸发生钝化现象，铜和浓硝酸能自发的进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，A正确；
B．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，铝和稀硫酸反应而失电子，铜和稀硫酸不反应，所以铝作负极，铜作正极，其负极反应式为Al-3e-=Al3+，B正确；
C．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液反应而失去电子发生氧化反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，C正确；
D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的金属性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，D错误；
故选D。
3．（2022河南）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，放电时SO42－向Al电极移动
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O
C．由Fe、Cu、NaCl溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu － 2e－＝ Cu2＋
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源，用石墨电极来电解硝酸银溶液，当析出1 ml Ag时，消耗Cu电极32g
【答案】C
【解析】A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，Al为负极，放电时SO42－向Al电极移动，A正确。B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，Al为负极失电子氧化反应：Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O，B正确。C．由Fe、Cu、NaCl溶液组成原电池，Fe为负极，负极反应式为：Fe－2e－＝Fe 2＋，C不正确。D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池中铝钝化作正极，铜作负极电极反应为Cu－2e－＝Cu 2＋；电解硝酸银溶液，当析出1 ml Ag时，电路中转移1 ml电子，消耗Cu 0.5ml为32g，D正确。
考点五 燃料电池
【例5】（2022四川）MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。已知该电池的总反应为2H2＋O2=2H2O，下列有关该电池的说法正确的是
A．该电池的正极反应式为4OH-＋4e-=O2↑＋2H2O
B．该电池的负极反应式为H2-2e-=2H＋
C．放电时OH-向正极移动
D．当生成1mlH2O时，转移2ml电子
【答案】D
【解析】A．该燃料电池燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，总反应为2H2+O2=2H2O。负极反应为2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2，用总反应减负极得正极反应式 O2+2CO2+4e-=2CO32-，A错误；
B．根据原电池的工作原理：负极是燃料发生氧化反应，即2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2，B错误；
C．电解质中移动的阴离子为CO32-，不是OH-，C错误；
D．负极是燃料发生氧化反应，即2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2，可知生成1mlH2O时，转移2ml电子，D正确；
故选D。
【一隅三反】
1．（2022黑龙江）氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是
A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．放电过程中碱性电解液的pH不变
D．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
【答案】D
【解析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的电极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O，通入氧气的电极为原电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，电子是从负极流向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
A．氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，故A正确；
B．氧气易得电子发生还原反应，通入氧气的电极是正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C．由图可知，氢氧燃料电池放电过程中，总反应为氢气和氧气反应生成水，水从负极边上排出，则碱性电解液的pH不变，故C正确；
D．阳离子向正极移动即通入氧气的电极移动，故D错误；
故答案选D。
2（2022秋·广东揭阳）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。下列说法正确的是
A．该装置将电能转化为化学能
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4ml电子，理论上在电极a消耗44.8LH2S
【答案】B
【解析】A．该装置是质子膜H2S燃料电池，将化学能转化为电能，A错误；
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 SKIPIF 1 < 0 +4H+，C错误；
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B。
3．（2023河南）某固体酸燃料电池以KHSO4固体为电解质传递H+；其基本结构如图，电池总反应可表示为，2H2+O2=2H2O。下列有关说法正确的是
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．每转移0.1ml电子，消耗0.2g的H2
C．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
D．b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】C
【解析】A．a极是负极，b极是正极，电子通过外电路从a极流向b极，故A错误；
B．负极上H2失电子生成H+，电极反应式为H2-2e-=2H+，每转移0.1ml电子，负极上消耗0.05ml的H2，其质量是0.1g，故B错误；
C．原电池工作时，阳离子移向正极，即H+由a极通过固体酸电解质传递到b，故C正确；
D．该电池为酸性电池，正极b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，故D错误；
故选C。
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