易错点13 化学电源-2022-2023学年高二化学期末复习易错归纳与巩固（人教版2019选择性必修1）（学生版）

易错点13化学电源易错题【01】化学电池（1）定义：化学电池是将化学能变成电能的装置。（2）分类：化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(充电电池)、燃料电池(连续电池)。种类特点(分类依据)实例一次电池放完电以后不能再使用普通锌锰电池、碱性锌锰电池二次电池充电、放电可循环进行铅蓄电池、镍氢电池燃料电池可通过不断充入燃料、氧化剂，连续使用氢氧燃料电池、CH4燃料电池（3）化学电池的优点有：能量转换效率高，供能稳定可靠；可以制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池和电池组，使用方便；易维护，可在各种环境下工作。易错题【02】常见的化学电池（1）一次电池：①碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，其负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH溶液。负极反应式：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，正极反应式：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－，总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。②锌银电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点。试根据总反应式Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag判断：负极是Zn，其依据是在总反应式中锌元素化合价升高，失去电子，锌为负极。正极反应式是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，反应类型是还原反应。（2）二次电池：铅蓄电池是常见的二次电池，其负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液。放电过程中，电解质溶液的pH变化是变大，理由是H2SO4不断被消耗，使c(H＋)减小，pH增大。总反应方程式Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)放电电极反应式负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)充电电极反应式阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)（3）燃料电池①氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池总反应式是2H2＋O2===2H2O。氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应：介质负极反应式正极反应式酸性2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O 中性2H2－4e－===4H＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－碱性2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－②燃料电池的燃料除氢气外，还有烃、肼、甲醇、氨、煤气等气体或液体。若用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲醇(CH3OH)和氧气，发生原电池反应。在负极发生氧化反应的是CH3OH，其产物最终是H2O、CO，负极反应式是2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO＋12H2O；正极反应式是3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；总反应式是2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O。易错题【03】化学电池中的电极反应式书写(1)正确判断出化学电池的负极和正极，确定两极上分别发生的具体反应。(2)确认电极得失电子后的产物是否能与电解质溶液发生反应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极反应式。(3)在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律写离子符号。(4)书写二次电池的电极反应时，要注意判断充电方向与放电方向。放电时的电极反应式倒过来即为充电时的电极反应式(注意电子的得失)。典例分析例1、如图装置为某新型燃料电池的工作示意图,以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液。下列有关说法中正确的是(　　)A.通入H2的电极为正极B.该电池的负极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+C.图中分离出的物质A为NH4ClD.该电池工作一段时间后,溶液的pH减小例2、金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M＋nO2＋2nH2O===4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是(　　) A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B．比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高C．M空气电池放电过程的正极反应式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===4M(OH)nD．在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜例3、目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池，它以熔融的钠、硫为两极，以Na＋导电的β″Al2O3陶瓷作固体电解质，反应为2Na＋xSNa2Sx。以下说法正确的是(　　)A.放电时，钠作正极，硫作负极B.放电时，Na＋向负极移动C.充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连D.放电时，负极发生的反应是：2Na－2e－===2Na＋例4、一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图所示。下列有关该电池的说法正确的是(　　)A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-=2H2OC.电池工作时,CO32-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-1．（2022·陕西·渭南市尚德中学高二期中）常见的铅蓄电池的电极材料为PbO2和Pb，电解液为30%的稀硫酸溶液，电池放电的总反应为PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，则下列说法正确的是A．PbO2为电池的负极B．充电时电子由正极流向负极C．充电时阴极发生氧化反应D．放电时电解液的pH值逐渐增大 2．（2022·河南·郑州外国语学校高二期中）我国镍氢电池居世界先进水平，我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。镍氢电池的储氢合金(中各元素化合价均为零)，电池反应通常表示为：。下列说法正确的是A．放电时，电能转化为化学能B．充电时，储氢合金作阴极C．充电时，阳极附近增大D．放电时，负极反应：3．（2022·江苏·北大附属宿迁实验学校高二期中）锂离子蓄电池放电时的反应如下：Li1-xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2(x<1)，下列说法正确的是A．放电时，在电解质中由正极向负极迁移B．放电时，Li1-xCoO2中元素的化合价不发生变化C．充电时，阴极电极反应式为：6C+xLi++xe—=LixC6D．充电时，阳极发生还原反应4．（2022·福建·上杭县才溪中学高二阶段练习）甲醛超标会危害人体健康，因此需对甲醛进行含量检测及污染处理。某甲醛气体传感器的工作原理如图所示。下列反应式中能正确表示正极的电极反应式的是A．HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+B．O2+4H++4e-=2H2OC．2H++2e-=H2↑D．O2+2H2O+4e-=4OH-5．（2022·福建·泉州市第六中学高二期中）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电子从电极b流出，经外电路流向电极aB．电极b是该电池的正极，发生氧化反应C．转化为的反应为D．若外电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.5mol通过质子交换膜6．（2022·山西·晋城市第二中学校高二阶段练习）锂-硒电池因其较高的体积能量密度而具备广阔的应用前景。西北工业大学某科研团队设计的锂-硒电池模型如图所示。下列叙述正确的是A．左侧室也可以选用水系电解液B．充电时，通过透过膜向左侧室移动C．电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子D．充电过程中N极可能发生的反应有：7．（2022·浙江·高二学业考试）常见的锌锰干电池构造示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．该电池属于一次电池B．电池工作时，锌筒作负极，电极反应式为Zn-2e−=Zn2+C．电池工作时，电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒D．电池工作时，电能转化为化学能8．（2022·福建·石狮市第一中学高二阶段练习）一种新型镁硫二次电池放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是A．当石墨烯中的均转化为时，电路中转移的电子数达到最大值B．离子交换膜应为阴离子交换膜C．充电时，阴极反应可能发生：D．放电时，若电路中转移电子，则正极质量增加9．（2022·山东枣庄·高二期中）执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理为，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法不正确的 A．电解质溶液中的移向a电极B．b为正极，电极反应式为C．呼出气体中酒精含量越低，微处理器中通过的电流越大D．a极上的电极反应式为10．（2022·内蒙古·呼市二中高二期中）新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6。充放电时，Li+在正极材料上脱嵌或嵌入，随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。放电工作原理如图所示，下列说法错误的是A．电池工作时，负极材料质量减少0.7g，转移0.1mol电子B．放电时负极反应为LixC6-xe-=6C+xLi+C．放电时，Li+通过隔膜移向负极，电子由电极a沿导线流向电极bD．充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接11．（2022·江苏扬州·高二期中）硫及其化合物在生产生活中具有广泛应用。由自然界的硫磺和金属硫化物矿通过化学反应可得到SO2，SO2催化氧化生成SO3 ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-198kJ/mol。燃煤、金属冶炼和硫酸生产等产生的尾气中都含有SO2，用NaOH等碱性溶液吸收尾气中的SO2，可得到NaHSO3、Na2SO3等化工产品。热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸，其工作原理如图所示。电池工作时，下列说法不正确的是A．电极b周围溶液pH变大B．溶液中H+由a极区向b极区迁移C．电极a的电极反应式为：SO2-2e-+2H2O=4H++SOD．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等12．（2022·浙江·余姚中学高二期中）氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，如图所示是氟离子电池的工作示意图，其中充电时从乙电极移向甲电极。已知和均难溶于水。下列关于该电池的说法正确的是A．放电时，甲电极的电极反应式为B．放电时，电子的移动方向是由乙电极经电解液到甲电极C．充电时，外加电源的正极与乙电极相连D．充电时，导线上每通过1mol电子时，甲电极质量增加19g13．（2022·广东·惠州市实验中学高二期中）I、氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过 30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。(1)图中X、Y分别是_______(填化学式)，比较大小(填“>”、“<”或“=”)：a%_______b%。(2)写出燃料电池B中的电极反应正极：_______。负极：_______。(3)这种设计的主要节能之处在于(写出两处)_______，_______。II、下图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题：(4)写出通入CH3OH的电极的电极反应式_______。(5)乙池中反应的化学方程式_______。14．（2022·河南·洛宁县第一高级中学高二阶段练习）CO可直接作为燃料电池的燃料，某CO燃料电池的结构如图1所示。(1)电池工作时，电子由电极_________(填“A”或“B”，下同)流向电极_________。(2)电极B的电极反应式为_________，该电池中可循环利用的物质为_________。(3)纳米级 由于具有优良的催化性能而受到关注，采用CO燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中的制备纳米，其装置如图2所示。①电极A应连接_________(填“C”或“D”)，穿过阴离子交换膜的离子为_________。②当反应生成14.4g时，图2左侧溶液_________(填“增加”或“减少”)的质量为_________g。15．（2022·内蒙古·乌兰浩特一中高二期中）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。(1)蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。负极反应式为_______；正极反应式为_______。(2)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应过程的离子方程式为_______，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为_______，正极反应式为_______。(3)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_______。A．铝片、铜片      B．铜片、铝片      C．铝片、铝片    D．铜片、铜片写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_______。(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：①电池的负极是_______(填“a”或“b”)，该极的电极反应式是：_______。②电池工作一段时间后电解质溶液的pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 16．（2022·湖南·长郡中学高二阶段练习）我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、和，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：回答下列问题：(1)电池中，Zn为_______极，B区域的电解质为_______(填“”“”或“”)。(2)电池总反应的离子方程式为_______。(3)阳离子交换膜为图中的_______膜(填“a”或“b”)。(4)已知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差，)，为电池反应的自由能变，则该电池与传统铅酸蓄电池相比较，_______；_______(填“>”或“<”)。(5)是一种重要的金属材料，工业上一般先将氧化，再采用热还原或者电解法制备。利用还原ZnS也可得到Zn，其反应如下：。时，上述反应的平衡常数。此温度下，在盛有ZnS的刚性容器内通入压强为 的，达平衡时的分压为_______Pa(结果保留2位小数)。参考答案例1、【解析】分析题目中示意图可得,正极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+,负极反应式为3H2-6e-=6H+,故A、B两项均错误;电池工作的总反应式为N2+3H2+2H+=2NH4+,消耗H+,故电池工作一段时间后,溶液的pH增大,故D项错误;从电池的总反应式可知最终生成的物质为NH4Cl,则图中分离出的物质A为NH4Cl,故C项正确。答案：C例2、【解析】A项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极的表面，正确；B项，单位质量的Mg、Al、Zn释放的电子分别为mol、mol、mol，显然铝的比能量比Mg、Zn高，正确；C项，电池放电过程正极O2得电子生成OH－，但负极生成的金属阳离子不能透过阴离子交换膜移至正极，故正极不能生成M(OH)n，反应式应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误；D项，为避免OH－移至负极而生成M(OH)n，可采用中性电解质及阳离子交换膜阻止OH－，正确。答案：C例3、【解析】放电时，负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，故钠作负极，硫作正极，A错误；放电时，阳离子向正极移动，B错误；充电时，钠极(负极)与外电源的负极相连，硫极(正极)与外电源的正极相连，C错误；放电时，负极发生氧化反应，D正确。答案：D例4、【解析】根据原电池原理,该燃料电池中,通入O2的一端为正极,通入CO和H2的一端为负极。CH4中的C为-4价,反应后生成的CO中C为+2价,每消耗1molCH4,转移6mole-,A项错误;该电池的电解质为熔融碳酸盐,故无OH-,电极反应为H2-2e-+CO32-=CO2↑+H2O或CO-2e-+CO32-=2CO2,B项错误;原电池中CO32-移向负极(电极A),C项错误;电极B中O2放电,结合CO2生成CO32-:O2+2CO2+4e-=2CO32-,D项正确。答案：D1．D【详解】放电时，该装置为原电池，Pb作负极，PbO2作正极，负极上Pb失电子发生氧化反应，正极上PbO2得电子发生还原反应，充电时，该装置为原电池，Pb为阴极，阴极发生还原反应，PbO2为阳极，阳极发生氧化反应。A．由上述分析可知，PbO2为电池的正极，故A错误；B．充电时，该装置为电解池，电解池的两极称为阴极和阳极，故B错误；C．充电时，阴极发生还原反应，故C错误；D．放电时，正极上二氧化铅得电子和氢离子反应生成硫酸铅和水，所以溶液中氢离子浓度减小，溶液的pH增大，故D正确；故答案选D。2．B【详解】A．二次电池放电时，化学能转变为电能，A错误； B．充电时，电池负极接外加电源的负极，做阴极，储氢合金作阴极，B正确；C．充电时，阳极电极反应式，阳极附近OH-浓度减小，pH减小，C错误；D．放电时做负极，由题意可知电解质溶液为碱性环境，负极反应为，D错误；故答案选B。3．C【详解】由放电时的反应方程式可知，放电时，LixC6为蓄电池的负极，LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳，Li1-xCoO2为正极，在锂离子作用下Li1-xCoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2，充电时，LixC6与直流电源的负极相连做电解池的阴极，Li1-xCoO2与正极相连做阳极。A．放电时，阳离子锂离子在电解质中由负极向正极迁移，故A错误；B．由分析可知，放电时，Li1-xCoO2为正极，在锂离子作用下Li1-xCoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2，钴元素的化合价降低，故B错误；C．由分析可知，充电时，LixC6与直流电源的负极相连做电解池的阴极，电极反应式为6C+xLi++xe—=LixC6，故C正确；D．充电时，Li1-xCoO2与正极相连做阳极，阳极发生氧化反应，故D错误；故选C。4．B【详解】A．HCHO失电子在负极发生氧化反应，HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+，这是负极的电极反应，故A不选；B．正极氧气得电子，发生还原反，正极的电极反应式O2+4H++4e-=2H2O，故B选；C．正极氧气得电子，故C不选；D．电解质是硫酸，是酸性环境，故D不选；故选B。5．C【详解】A．在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，因此可判断，a为负极，b为正极，电子从a极流出，经外电路移向b极，A错误；B．电极b是该电池的正极，发生还原反应，B错误；C．在负极发生氧化反应，转化为的反应为，C正确；D．若外电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.4mol通过质子交换膜，D错误。 因此，本题选C。6．B【详解】放电时，锂是还原剂，作负极：Li-e-=Li+，石墨烯作正极，得电子，发生+14Li++14e-=8Li2Se等还原反应。A．Li是活泼金属，易与水反应，左侧室不可以选用水系电解液，A错误；B．充电时，左侧为阴极，阳离子向阴极移动，穿过透过膜向左侧室迁移，B正确；C．电池工作时，负极材料质量减少1.4g，减少的是0.2mol锂的质量，根据Li-e-=Li+，转移0.2mol电子，C错误；D．充电过程中N极是阳极，等失电子，发生氧化反应，可能发生的反应有，D错误；故选B。7．D【详解】A．锌锰干电池属于一次电池，故A正确；B．电池工作时，锌筒作负极，电解液呈酸性，电极反应式为Zn-2e−=Zn2+，故B正确；C．电池工作时，锌为负极、碳棒为正极，电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒，故C正确；D．电池工作时，化学能转化为电能，故D错误；选D。8．D【详解】由图可知，放电时，Mg作负极，电极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，S作正极，电极反应分别为：8S+Mg2++2e-=MgS8，MgS8+3Mg2++6e-=4MgS2,Mg2++MgS2+2e-=2MgS，充电时，Mg极作阴极，S极作阳极，据此作答。A．S作正极，电极反应分别为：8S+Mg2++2e-=MgS8，MgS8+3Mg2++6e-=4MgS2,Mg2++MgS2+2e-=2MgS，故当石墨烯中的S均转化为S2-时，电路中转移的电子数达到最大值，A错误；B．放电时，负极生成Mg2+，正极消耗Mg2+，故Mg2+从左侧向右侧迁移，使用的隔膜是阳离子交换膜，B错误；C．充电时，阴极反应为Mg2++2e-=Mg，C错误；D．正极反应包括：Mg2++MgS2+2e-=2MgS，放电时,若电路中转移1mol电子，则正极质量增加0.5mol×24g/mol=12g，D正确；故本题选D。 9．C【详解】如图，该装置为原电池装置，电极b通入空气，主要是其中的氧气参与反应，则电极b作为电池正极，环境为酸性，电极反应式为；电极a为负极，酒精在电极a失电子，被氧化，电极反应式为；A．原电池中，阴离子向负极移动，电极a为负极，所以电解质溶液中的移向a电极，故A正确；B．电极b通入空气，主要是其中的氧气参与反应，则电极b作为电池正极，环境为酸性，电极反应式为，故B正确；C．呼出气体中酒精含量越低，根据电极反应式，产生的电子越少，电流越微弱，故C错误；D．电极a为电池的负极，酒精在电极a失电子，被氧化，电极反应式为，故D正确；故选C。10．C【详解】二次电池放电时是原电池，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，由图知，Li+向右侧区域移动，则电极b为原电池的正极、电极a为负极，据此回答。A．由题干中电池反应式、结合图示可知：放电时负极反应为：LixC6-xe-=6C+xLi+，则电池工作时，负极材料质量减少0.7g，即产生0.1molLi+、转移0.1mol电子，A正确；B．由题干中电池反应式、结合图示可知：放电时负极反应为：LixC6-xe-=6C+xLi+，B正确；C．在原电池中阳离子向正极移动，C错误；D．据分析，放电时电极b为原电池的正极、电极a为负极，则充电时，电极a为阴极、与电源负极连接，电极b为阳极与电源正极连接，D正确；故选C。11．D【详解】该装置为原电池，由图可知，硫元素价态升高失电子，故a极为负极，电极反应式为：，b极为正极，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，电池总反应为：，据此作答。A．电极b为正极，氧气得电子，发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，pH变大，A正确； B．电极b为正极，溶液中H+由a极区向b极区迁移，B正确；C．电极a为负极，电极a的电极反应式为：C正确；D．电池总反应为：，故一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量为2:1，D错误；故本题选D。12．D【详解】充电时从乙电极移向甲电极，则甲电极是阳极，乙电极是阴极，放电时，甲电极是正极，乙电极是负极。A．放电时，甲电极发生还原反应，电极反应式为，故A项错误；B．放电时，电子从乙电极经导线流向甲电极，电子不进入电解液中，故B项错误；C．充电时，乙电极是阴极，与电源的负极相连，故C项错误；D．充电时，甲电极的电极反应式为，电极增加的质量是氟元素的质量，每转移3mol电子，甲电极质量增加19g×3=57g，因此线上每通过1mol电子时，甲电极质量增加19g，故D项正确；综上所述，正确的是D项。13．(1)    Cl2、H2    a%<b%(2)    O2+4e-+2H2O=4OH-    2H2-4e-+4OH-=4H2O(3)    燃料电池可以补充电解池消耗的电能(降低能耗)    提高产出碱液的浓度(4)CH3OH-6e-+8OH-=6H2O+CO(5)4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3【详解】（1）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子失电子生成氯气，阴极上氢离子得电子生成氢气，图中X、Y分别是Cl2、H2，由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%<b%。故答案为：Cl2、H2；<；（2）燃料电池B中正极氧气得电子，负极氢氢失电子，电极反应正极：O2+4e-+2H2O=4OH-。负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O。故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；2H2-4e-+4OH-=4H2O； （3）燃料电池能将化学能转化为电能，所以燃料电池可以补充电解池消耗的电能，此外还可以提高产出碱液的浓度，降低能耗。故答案为：燃料电池可以补充电解池消耗的电能(降低能耗)；提高产出碱液的浓度；（4）通入CH3OH的电极甲醇失电子发生氧化反应生成碳酸根和水，电极反应式CH3OH-6e-+8OH-=6H2O+CO。故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=6H2O+CO；（5）乙池中反应电解硝酸银溶液，生成银和氧气同时生成硝酸，化学方程式4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。故答案为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。14．(1)    A    B(2)        (3)    C        减少    3.6【详解】（1）CO燃料电池工作时，电极A为负极、CO失去电子被氧化，则电子由电极A流出，沿着导线流向电极B、氧气在电极B上得到电子被还原、电极B为正极。（2）电极B上氧气发生还原反应转变为碳酸根离子，电极反应式为，由图知，负极上生成、正极上消耗，则该电池中可循环利用的物质为。（3）①需通过电解法制备纳米级，则需要铜失去电子被氧化、Cu作阳极、与电源正极相连，Ti作阴极、与电源负极相连，故电极A应连接C，电解时阴离子穿过阴离子交换膜向阳极移动，故穿过阴离子交换膜的为OH-离子。②阴极反应为，阳极反应为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，当反应生成14.4g即0.1mol时，转移电子的物质的量为0.2mol，则图2左侧逸出0.1molH2、0.2molOH-迁移出去，故左侧溶液减少的质量为0.1mol×2g/mol+0.2mol×17g/mol=3.6g。15．(1)    Pb+SO-2e-=PbSO4    PbO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O(2)    2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+    Cu    2Fe3++2e-=2Fe2+(3)    B    Al+4OH--3e-=AlO+2H2O(4)    a    CH4+10OH--8e-=CO+7H2O    减小【详解】（1）铅蓄电池的电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，依据反应的总电池反应，反应中Pb元素化合价升高的在负极失电子发生氧化反应，其电极反应为：Pb+SO -2e-=PbSO4，PbO2中元素化合价降低的是在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅，电极反应为：PbO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O；（2）Fe3+有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成Fe2+，反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，设计成原电池时，Cu在负极上发生氧化反应，正极上三价铁离子得电子发生还原反应，其正极上的电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+；（3）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝钝化，所以Cu失电子作负极，一组插入烧碱溶液中，Cu与氢氧化钠不反应，Al失电子作负极，故选B；碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子，其电极反应为：Al+4OH--3e-=AlO+2H2O；（4）①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极a为原电池的负极，该极上是燃料发生失电子的氧化反应，即CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；②在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO+3H2O，电池工作一段时间后，由于氢氧根离子被消耗，所以电解质溶液的pH会减小。16．(1)    负    K2SO4(2)PbO2+SO+Zn+2H2O=PbSO4+Zn(OH)(3)a(4)    ＞    ＜(5)0.23【详解】由图可知，该装置为原电池，锌为原电池的负极，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+4OH--2e-=Zn(OH)，则A区电解质溶液为氢氧化钾，二氧化铅是正极，酸性条件下二氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅，电极反应式为PbO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O，则C区电解质溶液为稀硫酸，放电时，A区放电消耗氢氧根离子，钾离子通过阳离子交换膜a进入B区，C区放电消耗氢离子的物质的量大于硫酸根离子物质的量的2倍，硫酸根离子通过阴离子交换膜b进入B区，则B区电解质溶液为硫酸钾溶液，电池的总反应离子方程式为PbO2+SO+Zn+2H2O=PbSO4+Zn(OH)。（1）由分析可知，电池中，锌为原电池的负极，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；放电时，钾离子通过阳离子交换膜a进入B区，硫酸根离子通过阴离子交换膜b进入B区，则B区电解质溶液为硫酸钾溶液，故答案为：负，K2SO4； （2）由分析可知，电池的总反应离子方程式为PbO2+SO+Zn+2H2O=PbSO4+Zn(OH)；（3）由分析可知，放电时，钾离子通过阳离子交换膜a进入B区，硫酸根离子通过阴离子交换膜b进入B区，故答案为：a；（4）由于Zn比Pb活动性强，正极材料都是PbO2，所以Zn-PbO2的电势差比Pb-PbO2的电势差大，则＞；不同电池的电势差越大，电池反应的自由能变就越小，由于Zn-PbO2的电势差比Pb-PbO2的电势差大，则＜，故答案为：＞；＜；（5）由方程式可知，该反应为气体体积不变的反应，则平衡后的压强与反应开始的压强相等，设平衡时硫化氢的物质的量分数为a，由常数可得：=2.24×10-6，解得a≈2.24×10-6，则硫化氢的分压为2.24×10-6×1.01×105=0.23，故答案为：0.23。