2019_2020学年高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能练习新人教版必修2.docx

第二节 化学能与电能随堂演练1如下图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上描述合理的是ABC D解析由图可知，锌为负极，铜为正极，电子流向是由锌到铜；SO向负极移动，即向锌极移动；H在正极发生得电子的还原反应；产生0.25 mol H2会有0.5 mol电子流经导线。答案D2氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是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aD该电池的总反应：2H2O2=2H2O解析A中，该燃料电池属于原电池，而原电池是一种把化学能转化为电能的装置。依据“可燃性气体作负极，助燃性气体作正极”的基本规律，确定电极a为负极，电极b为正极，而外电路中电子是由负极(电极a)通过导线流向正极(电极b)的。故A、B、C均不正确。D中，氢氧燃料电池就是利用H2、O2化合生成H2O过程中的化学能转化为电能的，即电池的总反应式为2H2O2=2H2O，D正确。答案D3锌、稀硫酸和铜组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上两极的变化是锌片溶解32.5 g；锌片增重32.5 g；铜片上析出1 g H2；铜片上析出1 mol H2A和B和C和 D和解析由电池总反应Zn2H=Zn2H2、正极反应2H2e=H2、负极反应Zn2e=Zn2可知，每当1 mol电子通过铜片时，会有0.5 mol(即32.5 g)锌溶解，铜片上析出0.5 mol(即1 g)H2。答案A4由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置()()()现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。解析据图知活泼性：AB，A作负极，电极反应为A2e=A2；据图知活泼性：BC，正极反应为Cu22e=Cu；据图知活泼性：DA，正极反应为2H2e=H2，故c(H)减小，pH增大。据、知活泼性：DABC。答案(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC限时检测限时45分钟，满分50分一、选择题(共10小题，每小题3分，共30分)1如下图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下：在卡片上，描述合理的是NO：28Date：2018.3.28实验后的记录：Zn为正极，Cu为负极。H向负极移动。电子流动方向，从Zn经外电路流向Cu。Cu极上有H2产生。若有1 mol电子流过导线，则产生H2为0.5 mol。正极的电极反应式为Zn2e=Zn2。ABC D解析在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu片，负极反应为Zn2e=Zn2，正极反应为2H2e=H2，故每转移1 mol电子时，产生H2 0.5 mol，在溶液中H向正极移动，SO向负极移动，故错误，正确，选B。答案B2锌铜原电池装置如下图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是A铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡解析原电池反应为ZnCuSO4=ZnSO4Cu。Cu电极作正极，Cu2在正极得电子，发生还原反应，A项错误；由于两半池中的阴离子SO不能透过半透膜，故c(SO)都不变，B项错误；甲池中由于生成Zn2，而乙池中Cu22e=Cu，则乙池中的CuSO4部分变为ZnSO4，导致乙池中溶液总质量变大，C项正确；阴离子不能透过半透膜，D项错误。答案C3下列叙述中，正确的是原电池是把化学能转变成电能的一种装置原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应不能自发进行的氧化还原反应通过原电池的装置可以实现石墨棒能用作原电池的正极反应Cu2Ag=Cu22Ag可以设计成原电池A BC D解析原电池是把化学能转化为电能的一种装置，它以自发的氧化还原反应为基础，所以Cu2Ag=Cu22Ag可以设计成原电池，但原电池把氧化和还原反应分在两极上进行，在负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，原电池形成时需要两个活动性不同的电极，可以都是金属，也可以是金属和非金属，如石墨棒可以用作原电池的正极。答案B4已知四种金属A、B、C、D，根据下列事实：AB2=A2B；D2H2O=D(OH)2H2；以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E22e=E，B2e=B2，由此可知，A2、B2、D2、E2的氧化性强弱关系是AD2A2B2E2BA2B2D2E2CD2E2A2B2DE2B2A2D2解析由知，A比B活泼；由知，D的活泼性较强，能置换出H2O中的氢，故D的活泼性大于A；由知，B作负极，活泼性大于E，则金属的活动性顺序是DABE，而金属单质的还原性越弱，其阳离子的氧化性越强，故D正确。答案D5按下图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴应表示c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量溶液的质量A BC D解析该原电池中负极为Fe，电极反应：Fe2e=Fe2，故a棒质量减小；正极为Ag，电极反应：Age=Ag，故b棒质量增大，c(Ag)减小；总电极反应为Fe2Ag=2AgFe2，当转移2 mol电子时，溶液质量变为2 mol108 gmol11 mol56 gmol1160 g，故溶液质量减小，整个过程中c(NO)未变，因此选D。答案D6等质量的两份锌粉a、b，分别加入两支相同的试管中，然后加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系用图像表示如下，其中正确的是解析向a中加入CuSO4溶液，Zn置换出铜并形成CuZn原电池，加快反应速率，但同时Zn置换Cu，消耗少量Zn，故a中产生的H2少于b中产生的H2。答案D7(双选)汽车的启动电源常用铅蓄电池。放电时其电池反应为PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是APb是负极BPbO2得电子，被氧化C电池充电时，原来的负极发生还原反应D电池放电时，溶液酸性增强解析根据电极反应式，Pb电极失电子，是原电池的负极，充电时Pb2又转化为Pb，发生了还原反应，故A、C两项正确；PbO2转化为PbSO4，得电子被还原，B项错误；放电时，H2SO4的浓度减小，溶液的酸性减弱。答案AC8把A、B、C、D四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；B、D相连时，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为AACDB BACBDCBDCA DABCD解析A、B相连时，A为负极，则说明A与B相比较，A更加活泼；C、D相连，D上有气泡逸出，则C为原电池的负极，C比D活泼；A、C相连时，A极减轻，A参与了电极反应，被消耗，应是活泼金属；B、D相连，B为正极，则D是活泼金属，作原电池的负极，故有ACDB。答案A9一种甲醇、氧气和强碱溶液组成的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为：2CH3OH3O24OH=2CO6H2O，则有关说法正确的是A放电时CH3OH参与反应的电极为正极B放电时负极的电极反应为CH3OH8OH6e=CO6H2OC标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低解析由电池反应可知，CH3OH为原电池的负极，A选项错误；正极反应为O22H2O4e=4OH，标准状况下，5.6 L O2为0.25 mol，转移电子为1 mol，C选项错误；从正极反应可以看出，正极附近溶液中OH的浓度增大，pH升高，D选项错误。答案B稀H2SO410在右图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是A碳棒上有气体放出，溶液pH变大Ba是正极，b是负极C导线中有电子流动，电子从a极到b极Da极上发生了氧化反应解析显然，电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性ab(碳棒)，所以a为电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：ane=an(氧化反应)；b(正)极：nHne=H2(还原反应)。由于正极放电消耗H，溶液中c(H)减小，pH增大，在外电路中，电子由a极流向b极。答案B二、非选择题(共2小题，共20分)11(10分)依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如下图所示(注：两烧杯间的盐桥可以使阴、阳离子发生定向移动)。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_。(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；X电极上发生的电极反应为_。(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。解析根据总反应2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)可知，Cu置换出Ag，Cu比Ag活泼，故Cu为负极，负极反应为Cu2e=Cu2，外电路中电子从负极Cu流入正极，Y溶液中的Ag得到电子生成Ag，发生还原反应，则Y为AgNO3溶液。答案(1)铜AgNO3溶液(2)正2Ag2e=2AgCu2e=Cu2(3)铜银12(10分)(1)已知某燃料电池的总反应为2H2O22H2O，则通入负极的应是_，电极反应式为_，通入正极的应是_，电极反应式为_。(2)若把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质，则电极方程式，正极：_，负极：_。(3)若把H2改为CH4，用KOH溶液作电解质，则电极反应式，负极：_，正极：_。解析根据总反应可知，H2在反应中被氧化，应从负极通入，又因为电解质是KOH溶液，不可能生成H，故负极反应为2H24OH4e=4H2O，正极反