化学能与电能的转化 同步习题 高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页6.3.化学能与电能的转化同步习题高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册一、单选题1．随着科学技术的发展，我国能源的获得和使用方式发生了很大改变。下列设备工作时将太阳能转化为电能的是A．锂离子电池 B．太阳能集热器C．燃气灶 D．硅太阳能电池2．下列说法正确的是

()A．镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C．化学电池的反应基础是氧化还原反应D．锌锰干电池中，锌电极为正极3．下列关于能量转换的认识中，不正确的是A．高温分解水时，化学能转化为热能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．光伏发电时，太阳能转化为电能D．手机电池放电时，化学能转化为电能4．下列生活中的常见电池，属于一次电池的是A．锌锰电池 B．镍镉电池 C．锂离子电池 D．铅蓄电池5．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，属于氧化反应的是A．原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C．原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D．原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应6．某原电池装置如图所示，下列有关该原电池的说法中错误的是A．铁棒逐渐溶解 B．铁棒发生还原反应C．该装置可将化学能转化成电能 D．电子从铁棒经导线流向碳棒7．在现代生活、生产和科学技术发展中，化学电源发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭，小到电脑、手机都离不开各种各样的化学电源。原电池是化学电源的雏形，图为某原电池装置，下列有关说法正确的是A．碳棒为负极B．溶液颜色逐渐变浅，碳棒上有红色物质析出C．锌片上的电极反应为：D．当0.1molZn溶解，流经导线的电子数为6.0210228．为探究铁与稀硫酸的反应速率(以表示)向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是A．加入铁固体，加快B．在常温下将题中稀硫酸改为浓硫酸，加快C．加入溶液，减小D．加入溶液，不变9．几位同学用相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如下表所示，下列说法不正确的是实验编号水果种类电极间距离/cm电流大小/µA①西红柿198.7②西红柿272.5③苹果27.2A．该实验的目的是探究水果种类和电极间距离对水果电池电流大小的影响B．能表明水果种类对电流大小有影响的实验编号是②和③C．上述装置中，锌片作负极，电极反应为：Zn+2e-=Zn2+D．其他条件相同时，改变电极插入水果的深度可能影响水果电池电流大小10．某原电池的总反应的离子方程式为：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，则该原电池的正确组成可以是下列的A． B． C． D．11．下列哪个装置能形成原电池A．

B．

C．

D．

12．镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是A．放电时负极得电子，质量减轻B．放电时负极附近的pH增大C．充电时该电池的正极与外加电源的负极相连D．充电时阳极反应：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O13．某学生用如图装置研究原电池原理，下列说法正确的是

A．(1)中不能形成电流，因为没有化学反应发生B．(2)中Zn是负极，电子由Zn经电流表流向铜，再从溶液中流回Zn极C．反应一段时间后，(2)和(3)中铜片的质量均增加D．(3)中Cu电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，向负极迁移14．其他条件不变，只改变下列条件能明显增大化学反应速率的是A．恒温恒容条件下，在合成氨反应中，充入氦气使体系压强增大B．已知合成氨反应为放热反应，在合成氨反应中，降低反应的温度C．在C(s)＋CO22CO反应中，增大C的质量D．用稀硫酸与纯净的锌粒制取氢气时，加入适量硫酸铜15．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法不正确的是装置

现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生A．装置甲溶液中的阴离子移向B极B．装置乙中C极的电极反应式为C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→AD．四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C16．下列说法正确的是A．燃料电池是将燃料燃烧产生的热能转化为电能B．铅蓄电池属于可充电电池，其中放电时铅为正极C．干电池中锌桶作正极，碳棒作负极D．锂电池是新一代可充电电池17．一种水果电池的示意图如图所示，该电池工作时，下列有关说法正确的是A．锌片作正极，电极反应式为B．内外电路中电流均由电子定向移动形成C．柳橙的成分不会发生变化D．若将锌片换为铁片，LED灯仍然发光18．下列说法正确的是A．锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C．原电池是能将化学能转化为电能的装置D．铅蓄电池放电时正极是，负极是19．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，该电池在放电时的总反应为：，下列有关说法正确的是A．Pb作正极，发生还原反应 B．作正极，发生氧化反应C．Pb作负极，发生氧化反应 D．作负极，发生还原反应20．对如图所示原电池装置描述正确的是A．石墨电极作负极 B．铁片上的反应：Fe-3e-=Fe3+C．铁电极附近溶液中氢离子浓度增大 D．电流由石墨电极通过导线流向铁电极21．如图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变细，B极逐渐变粗，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的A．A是Zn、B是Zn、C为稀硫酸 B．A是Cu、B是Ag、C为稀硫酸C．A是Fe、B是Ag、C为溶液 D．A是Ag、B是Fe、C为溶液22．关于各实验将出现的现象，下列描述错误的是A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面将会出现气泡B．用导线连接锌片和铜片，插入溶液中，铜片质量将增加C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面将出现一层铁D．Ag和Cu分别作为两电极，用导线连接插入溶液中，铜将溶解，溶液变成蓝色23．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为，电解质溶液为溶液，总反应为。下列说法中正确的是A．负极上发生的反应是B．工作时，电流由电极经过电解质溶液流向电极C．工作时，电极发生还原反应，向电极移动D．原电池放电时，电解质溶液的碱性不变24．现有X、Y、Z三种金属，将X、Y放在稀硫酸中，用导线连接，电流方向由X到Y。把X放在Z的硫酸盐溶液中，X表面有Z析出。则三种金属的活动性顺序是A．Y>X>Z B．X>Y>Z C．Z>Y>X D．Z>X>Y25．某同学设计如下原电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．该装置将化学能转化为电能B．负极的电极反应是：Ag+I-－e-=AgIC．电池的总反应是Ag++I-=AgID．盐桥（含KNO3的琼脂）中NO3-从左向右移动二、填空题26．图为一个原电池示意图，该原电池的负极是片，负极上的电极反应为：。总反应离子方程式为：。27．在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为极，电极上发生的是(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为。锌片上观察到的现象为；铜为极，电极上发生的是(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是；铜片上观察到的现象是28．如图为原电池装置示意图。⑴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，作负极的分别是（填字母）。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的原电池的负极反应式：。⑵若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式：；该电池在工作时，A电极的质量将（填“增加”“减小”或“不变”）。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的数目为。⑶若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入C3H8和O2，该电池即为丙烷燃料电池，写出B电极反应式：；A极的反应物C3H8的一氯代物有种同分异构体。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【详解】A．锂离子电池将化学能转化为电能，A项错误；B．太阳能集热器将太阳能转化为热能，B项错误；C．燃气灶将化学能转化为热能和光能，C项错误；D．硅太阳能电池将太阳能转化为电能，D项正确。故选D2．C【详解】A．镍氢电池、锂电池都是二次电池，碱性锌锰干电池为一次电池，故A错误；B．燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等，产物多为CO2、H2O等，不污染环境，故B错误；C．化学电池是将化学能转变为电能的装置，有电子的转移，实质为氧化还原反应，选项C正确；D．锌锰干电池中，活泼电极作负极，锌电极为负极，故D错误；答案选C。3．A【详解】A．高温分解水时，应该是热能转化为化学能，A错误；B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能在生物体内储存，B正确；C．光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，C正确；D．手机电池放电时为原电池，将化学能转化为电能，D正确；综上所述答案为A。4．A【详解】A．普通锌锰干电池为一次电池，不能充电而重复使用，选项A符合；B．镍镉电池为可充电电池，为二次电池，选项B不符合；C．锂离子电池为可充电电池，为二次电池，选项C不符合；D．铅蓄电池为可充电电池，为二次电池，选项D不符合；答案选A。5．C【详解】原电池负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；电解池中，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应，所以原电池的负极和电解池的阳极发生的是氧化反应；故选C。6．B【详解】A．铁作负极失去电子生成亚铁离子，故铁棒逐渐溶解，A正确；B．铁作负极失去电子生成亚铁离子，故铁棒发生氧化反应，B错误；C．该装置构成原电池，将化学能转化为电能，C正确；D．铁失去电子，经导线流向碳棒，D正确；故选B。7．B【分析】该装置为原电池装置，锌为负极，碳棒为正极，电池总反应为：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+。【详解】A．碳棒为正极，A错误；B．根据总反应，消耗铜离子可知溶液颜色变浅，正极上铜单质析出，即碳棒上有红色物质析出，B正确；C．锌片为负极，锌失去电子生成锌离子，C错误；D．当0.1mol锌溶解时，转移电子的物质的量为0.2mol，流经导线的电子数为1.204×1023，D错误；故选B。8．C【详解】A．铁是固体，改变固体的量不会改变反应速率，因此加入铁固体，不变，A错误；B．在常温下将题中稀硫酸改为浓硫酸，常温下铁在浓硫酸中钝化，不能产生氢气，B错误；C．加入溶液，相当于稀释，反应物浓度减小，减小，C正确；D．加入溶液，铁置换出铜，构成原电池，加快，D错误；答案选C。9．C【详解】A．实验①和②都是西红柿，电极间距离不同，电流大小不同；实验②和③电极间距离相同，水果种类不同，电流大小也不同，所以该实验的目的是探究水果种类和电极间距离对水果电池电流大小的影响，故A正确；B．实验②和③电极间距离相同，水果种类不同，电流大小不同，表明水果种类对电流大小有影响，故B正确；C．锌比铜活泼，锌做负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，故C错误；D．其他条件相同时，改变电极插入水果的深度，改变了电极和电解质溶液的接触面积，可能影响水果电池电流大小，故D正确；故选C。10．A【分析】由离子反应方程式可知，反应中Zn被氧化，应为负极，发生氧化反应：Zn-2e-═Zn2+，正极应为活泼性比Zn弱的金属，如Cu、Ag等金属或石墨，正极发生Cu2++2e-═Cu，电解质溶液为可溶性铜盐，据此分析解题。【详解】A．Zn做负极，Cu做正极，电解质溶液为硫酸铜溶液，符合题中原电池的组成，A正确；B．电解质溶液不正确，B错误；C．酒精是非电解质，不能形成原电池，C错误；D．不能形成原电池反应，铜导线应该改为盐桥连接，D错误；答案选A。11．D【分析】原电池的构成条件有：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，根据原电池的构成条件判断。【详解】A．没有构成闭合回路，不能形成原电池，A错误；B．没有构成闭合回路，不能形成原电池，B错误；C．乙醇属于非电解质，没有电解质溶液，不能形成原电池，C错误；D．符合原电池的构成条件，形成锌铜原电池，锌为负极、铜为正极，D正确；故选D。12．D【分析】可充放电电池中，放电过程为原电池，负极氧化正极还原；充电过程为电解池，阳极氧化阴极还原。【详解】A．放电时，负极电极反应式为：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，该电极上失电子且质量增加，A错误；B．放电时，负极电极反应式为：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，消耗OH-，pH减小，B错误；C．充电时，该电池的正极与外加电源的正极相连，变为阳极，C错误；D．充电时，阳极电极反应式为：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，D正确；故答案为：D。13．D【详解】A．(1)有化学反应发生、不能形成电流的原因为不存在闭合回路，A错误；B．(2)中Zn是负极，电子由Zn经电流表流向铜，电子不能进入溶液，B错误；C．反应一段时间后，(2)中铜片上产生氢气、质量不变，(3)中铜片上析出铜、质量增加，C错误；D．(3)中Zn是负极，Cu为正极，Cu电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，向负极迁移，D正确；答案选D。14．D【详解】A．恒温恒容条件下，在合成氨反应中，充入不参与反应氦气，反应体系中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故A错误；B．降低反应的温度，合成氨反应的反应速率减慢，故B错误；C．碳是浓度为定值的固体，增加碳的质量，反应速率不变，故C错误；D．锌与硫酸铜溶液发生置换反应生成的铜与锌在稀硫酸溶液中构成原电池，原电池反应加快反应速率，所以用稀硫酸与纯净的锌粒制取氢气时，加入适量硫酸铜能加快反应速率，故D正确；故选D。15．A【分析】甲中金属A不断溶解，则A作负极，B为正极，乙中C的质量增加，则C为正极，B为负极，丙中A上有气体产生，则A为正极，D为负极。【详解】A．装置甲中，A为负极，B为正极，原电池工作时阴离子向负极移动，即移向A极，故A选项错误；B．装置乙中，C为正极，正极发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，故B选项正确；C．丙中A上有气体产生，则A为正极，D为负极，因此电流方向为A→导线→D→电解质溶液→A，故C选项正确；D．原电池装置中，负极金属活泼性强于正极，则四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C，故D选项正确；故答案为A。16．D【详解】A．燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，故A错误；B．铅蓄电池属于可充电电池，其中放电时铅为负极，故B错误；C．干电池中锌桶作负极，碳棒作正极，故C错误；D．锂电池是新一代可充电电池，故D正确；故选D。17．D【详解】A．Zn比Cu活泼，Zn做负极，故A错误；B．外电路由电子的定向移动形成，内电路由电解质中离子定向移动形成，故B错误；C．柳橙中的电解质氢离子得电子生成氢气，其成分会改变，故C错误；D．将锌片换为铁片，Fe与Cu有活泼性差异，能构成原电池，能产生电流，LED灯仍然发光，故D正确；故选：D。18．C【详解】A．锂离子电池为二次电池，锌锰干电池为一次电池，A错误；B．燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等，产物多为CO2、H2O等，不污染环境，B错误；C．原电池是将化学能转变为电能的装置，C正确；D．铅蓄电池放电的时候，Pb被氧化，为原电池的负极；PbO2被还原，为原电池的正极，D错误；故选C。19．C【详解】该电池中Pb发生失电子的氧化反应生成PbSO4，PbO2发生得电子的还原反应生成PbSO4，则Pb电极作负极，PbO2电极作正极，故选：C。20．D【分析】在用铁、石墨和硫酸组成的原电池装置中，铁的活泼性大于石墨的活泼性，所以铁片作负极，负极上铁失去电子发生氧化反应，石墨作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极。【详解】A．根据分析铁片作负极，石墨作正极，A错误；B．铁片作负极，铁失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，B错误；C．石墨作正极，氢离子移向正极，在石墨上得电子发生还原反应，则铁电极附近溶液中氢离子移向正极，浓度减小，C错误；D．电子从负极沿导线流向正极，即从铁电极流向石墨电极，电流方向正好相反，由石墨电极通过导线流向铁电极，D正确；故选D。21．C【分析】A极逐渐变细，B极逐渐变粗，说明A是负极、B是正极，正极有金属单质析出。【详解】A．A是Zn、B是Zn、C为稀硫酸，两个电极相同，不能构成原电池，故不选A；B．A是Cu、B是Ag、C为稀硫酸，Cu、Ag和稀硫酸均不反应，不能构成原电池，故不选B；C．A是Fe、B是Ag、C为溶液

，Fe的活泼性大于Ag，Fe作负极、Ag作正极，负极Fe-2e-=Fe2+，负极变细；正极Ag++e-=Ag，正极变粗，故选C；D．A是Ag、B是Fe、C为溶液，Fe的活泼性大于Ag，Fe作负极、Ag作正极，故不选D；选C。22．C【详解】A．铜片、铁片和稀硫酸构成原电池，铜作正极，铜片表面将会出现气泡，铁片质量将减轻，A项正确；B．用导线连接锌片和铜片，插入溶液中，则铜片作正极，在正极上将会析出金属铜，铜片质量增加，B项正确；C．把铜片插入三氯化铁溶液中，金属铜不会置换出金属铁，而是与三氯化铁发生反应生成氯化铜和氯化亚铁，C项错误；D．将Ag和Cu用导线连接插入溶液中，金属铜作为负极，将会出现铜溶解、溶液变成蓝色的现象，D项正确；故选：C。23．B【分析】总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，负极反应为Zn+2OH−−2e−=Zn(OH)2，正极反应式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH−。【详解】A．负极反应为Zn+2OH−−2e−=Zn(OH)2，A错误；B．银锌电池中锌为负极，Ag2O为正极，工作时，电流经过外电路后，再由电极经过电解质溶液流向电极，B正确；C．工作时，电极得到电子发生还原反应，向电极移动，C错误；D．根据，原电池放电时消耗水，电解质溶液的碱性增强，D错误；故选B。24．A【详解】在原电池中，较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极；较活泼的金属能将较不活泼金属从其盐溶液中置换出来；X、Y放在稀硫酸中，用导线连接，电流方向由X到Y，则金属活动性Y>X；把X放在Z的硫酸盐溶液中，X表面有Z析出，金属活动性X＞Z，所以金属活动性顺序是Y>X>Z，A正确；正确选项A。点睛：在原电池中，较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极；较活泼的金属能将较不活泼金属从其盐溶液中置换出来。25．D【分析】图中没有外接电源，反而是有个电流表，且电路中有电子的移动方向，则该装置是原电池装置。由于只有Ag+能和I-离子反应，所以电池的总反应是Ag++I-=AgI，负极反应为：Ag+I--e-=AgI，正极反应为：Ag++e-=Ag。【详解】A.经分析，该装置是原电池装置，则该装置将化学能转化为电能，A正确；B.根据电子的移动方向，可以推断出左侧电极为负极，该电极反应为：Ag+I--e-=AgI，B正确；C.该电池中，表观上看，只有Ag+和I-反应，所以总反应是Ag++I-=AgI，C正确；D.左侧电极为负极，右侧电极为正极，NO3-带负电荷，向负极移动，所以应该是从右向左移动，D错误；故合理选项为D。【点睛】题中涉及的原电池反应是不常见的反应，也未告知正极和负极，所以需要仔细观察。可以通过电子的转移方向判断出正、负极；再结合图中给出的物质，可以推出总的反应方程式，再推出正极反应，两式相减可得负极反应。由此可见，对于此类题目，一定要认真观察图。26．ZnZn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑【详解】根据原电池示意图可知，由于锌比铁活泼，则该电池的总反应式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，在这反应中，锌片失去电子发生氧化反应，所以Zn片是负极，负极上的电极反应为Zn-2e-=Zn2+，总反应的离子方程式是Zn+2H+=Zn2++H2↑。27．负氧化Zn－2e－===Zn2＋锌片溶解正还原Cu2＋＋2e－===Cu铜极变粗【详解】本题考查原电池的工作原理，由于锌比铜活泼，发生Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，根据原电池工作原理，负极上发生氧化反应，失去电子，即锌作负极，电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋，观察到锌片溶解，铜为正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，化合价降低，发生还原反应，铜片上现象：铜极变粗。点睛：原电池的工作原理是设计电池的基础，负极