2026年化学能与电能测试题及答案

2026年化学能与电能测试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于原电池的说法正确的是（）A.原电池是将电能转化为化学能的装置B.一般较活泼的金属作正极C.电子从负极经导线流向正极D.原电池工作时，正极发生氧化反应2.下列装置能构成原电池的是（）A.把锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中B.把铜片插入硫酸铜溶液中C.把锌片和铜片用导线连接后插入蔗糖溶液中D.把锌片插入硫酸锌溶液中3.某原电池的总反应为Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，则该原电池的正确组成是（）A.锌作正极，铜作负极，稀硫酸作电解质溶液B.锌作负极，铜作正极，稀硫酸作电解质溶液C.锌作负极，铜作正极，硫酸铜溶液作电解质溶液D.锌作正极，铜作负极，硫酸铜溶液作电解质溶液4.铅蓄电池放电时的电池反应为Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，下列说法正确的是（）A.Pb是正极B.PbO₂是负极C.负极的电极反应式为Pb-2e⁻+SO₄²⁻=PbSO₄D.正极的电极反应式为PbO₂+2e⁻+SO₄²⁻=PbSO₄5.关于电解池的说法正确的是（）A.与电源正极相连的是阴极B.电解质溶液中阳离子向阳极移动C.电解池工作时，阳极发生还原反应D.电解池是将电能转化为化学能的装置6.用惰性电极电解CuCl₂溶液，下列说法正确的是（）A.阳极发生还原反应B.阴极上有氯气生成C.溶液中铜离子浓度减小D.总反应方程式为CuCl₂=Cu+Cl₂↑（电解）7.钢铁发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为（）A.Fe-2e⁻=Fe²⁺B.2H⁺+2e⁻=H₂↑C.2H₂O+O₂+4e⁻=4OH⁻D.Fe-3e⁻=Fe³⁺8.下列措施不能防止钢铁腐蚀的是（）A.表面涂油漆B.镀上一层耐腐蚀的金属C.制成不锈钢D.放在潮湿的空气中9.下列关于化学电源的说法错误的是（）A.干电池是一次电池B.二次电池又称蓄电池C.燃料电池是将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置D.化学电源的能量转化率都很高，能达到100%10.电解精炼铜时，下列说法正确的是（）A.粗铜作阴极B.纯铜作阳极C.电解质溶液为硫酸铜溶液D.阳极上只有铜失电子二、填空题（每题2分，共20分）1.原电池是将______能转化为______能的装置。2.原电池中，较活泼的金属发生______反应，是______极；较不活泼的金属（或导电的非金属）发生______反应，是______极。3.铅蓄电池在放电时，Pb作______极，电极反应式为______；PbO₂作______极，电极反应式为______。4.电解池中，与电源正极相连的是______极，发生______反应；与电源负极相连的是______极，发生______反应。5.用惰性电极电解AgNO₃溶液，阳极的电极反应式为______，阴极的电极反应式为______，总反应方程式为______。6.钢铁发生电化学腐蚀的类型有______和______，在______环境中主要发生吸氧腐蚀，在______环境中主要发生析氢腐蚀。7.氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，电解质溶液为KOH溶液，负极的电极反应式为______，正极的电极反应式为______，总反应方程式为______。8.二次电池的特点是______。9.电镀时，镀件作______极，镀层金属作______极，用含有______的溶液作电解质溶液。10.金属的防护方法有______、______、______等。三、判断题（每题2分，共20分）1.原电池中，电极材料必须是两种不同的金属。（）2.原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动。（）3.铅蓄电池在充电时，是将化学能转化为电能。（）4.电解池中，阳离子向阳极移动，阴离子向阴极移动。（）5.用惰性电极电解NaCl溶液，阳极上产生氢气。（）6.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化。（）7.氢氧燃料电池的能量转化率能达到100%。（）8.干电池使用后不能充电，属于一次电池。（）9.电镀时，镀层金属在阳极发生还原反应。（）10.牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池原理保护金属。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述原电池的工作原理。2.写出电解饱和食盐水的电极反应式和总反应方程式。3.说明钢铁发生吸氧腐蚀的过程。4.简述燃料电池的优点。五、讨论题（每题5分，共20分）1.对比原电池和电解池，分析它们的异同点。2.讨论如何提高化学电源的能量转化率。3.探讨金属防护在实际生活中的重要性及常见的防护措施。4.思考铅蓄电池在使用和维护过程中需要注意哪些问题。答案：一、单项选择题1.C2.A3.B4.C5.D6.D7.C8.D9.D10.C二、填空题1.化学；电2.氧化；负；还原；正3.负；Pb-2e⁻+SO₄²⁻=PbSO₄；正；PbO₂+4H⁺+SO₄²⁻+2e⁻=PbSO₄+2H₂O4.阳；氧化；阴；还原5.4OH⁻-4e⁻=2H₂O+O₂↑；4Ag⁺+4e⁻=4Ag；4AgNO₃+2H₂O=4Ag+O₂↑+4HNO₃（电解）6.吸氧腐蚀；析氢腐蚀；中性或碱性；酸性7.H₂-2e⁻+2OH⁻=2H₂O；O₂+2H₂O+4e⁻=4OH⁻；2H₂+O₂=2H₂O8.可以多次充电、放电9.阴；阳；镀层金属离子10.改变金属内部结构；覆盖保护层；电化学保护三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.√9.×10.√四、简答题1.原电池工作原理：在原电池中，较活泼的金属作负极，发生氧化反应，失去电子；较不活泼的金属（或导电的非金属）作正极，溶液中的阳离子在正极上得到电子，发生还原反应。电子从负极经导线流向正极，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，从而形成闭合回路，实现化学能向电能的转化。2.阳极电极反应式：2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑；阴极电极反应式：2H⁺+2e⁻=H₂↑；总反应方程式：2NaCl+2H₂O=H₂↑+Cl₂↑+2NaOH（电解）。3.钢铁发生吸氧腐蚀过程：在中性或碱性环境中，钢铁表面形成微小的原电池。铁作负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e⁻=Fe²⁺；碳等杂质作正极，空气中的氧气在正极上得到电子，发生还原反应，电极反应式为2H₂O+O₂+4e⁻=4OH⁻。Fe²⁺与OH⁻结合生成Fe(OH)₂，Fe(OH)₂进一步被氧化为Fe(OH)₃，Fe(OH)₃分解生成铁锈Fe₂O₃·xH₂O。4.燃料电池优点：能量转化率高，可达80%左右；产物对环境友好，一般为水等无污染物质；可以连续不断地提供电能，只要不断供应燃料和氧化剂；工作时无噪音等。五、讨论题1.相同点：都涉及氧化还原反应；都有电子的转移。不同点：原电池是自发的氧化还原反应，将化学能转化为电能；电解池是在外加电源作用下的氧化还原反应，将电能转化为化学能。原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；电解池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。原电池的电极是由电极本身的性质决定，电解池的电极由电源的正负极决定。2.提高化学电源能量转化率可从以下方面着手：优化电极材料，提高电极反应的活性和选择性；改进电解质溶液，提高离子导电性和稳定性；优化电池结构设计，减少内部电阻和能量损耗；采用高效的催化剂，降低反应的活化能等。3.金属防护在实际生活中非常重要，可延长金属制品的使用寿命，节约资源和成本。常见防护措施