原电池 同步练习题 高中化学人教版选择性必修1

4.1原电池同步练习题

一、选择题

I.Li-SO?电池具有优良的性能，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

机

解

液

A.金属Li为正极

B.电子流动方向为：锂电极一有机电解液一石墨电极

C.石墨电极的电极反应式为2so2+2e-=Sq『

D.有机电解液可以换成水性电解液

2.科学家设计出质子膜HS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卜图所示。卜列说法错误的是

负

质子固体电解质膜

H2O/。2

电极b

A.电极a为电池的正极

B.电极bk.发生的电极反应：O2+4H++4e=2H2O

C.电路中每通过4moi电子,在负极消耗44.8LH2s(STP)

D.每17gH2s参与反应，有1molH+经质子膜进入正极区

3.化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是

导线能量

A.化学反应中能量变化的主耍原因是化学键的断裂与生成

B.化石燃料是可再生性能源，燃烧时将化学能转变为热能

C.如图I所示的装置能将化学能转变为电能

D.如图n所示的反应为吸热反应

4.氢燃料电池汽车由于具备五大优势：零排放、零污染、无噪音、补充燃料快、续航能力强,

而备受关注。某氢燃料电池汽车的结构如图所示：

下列说法错误的是

A.电极A、B采用多孔电极材料的优点是能增大反应物接触面积

B.“电池”能将燃料电池产生的多余电能暂时储存起来

C.电极B的电极反应式为O2+4e-=2O2-

D.质子通过电解质溶液向电极B迁移

5.铜锌原电池装置如图所示，有关说法正确的是

11二二2sO4

二二二二二n溶液

A.锌片作正极B.铜片上产生气泡

C.可将电能转化成化学能D.电子由铜片经溶液流向锌片

6.下列生活中的常见电池,属于一次电池的是

A.锌钵电池B.源镉电池C.锂离子电池D.铅蓄电池

7.下列有关电池的叙述正确的是（）

A.氢氧燃料电池属于环境友好电池，能量转化率可达100%

B.锌铳干电池是一种常用的二次电池

C.锌钵干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄

D.铅蓄电池负极是PbCh，正极是Pb

8.2022年我省重点建设计划超额完成任务。下列相关说法错误的是

A.第6代半导体显示器件使用的半导体材料是Si。?晶体

B.耐水药用玻璃（由石英砂、纯碱、方解石等原料制得）属于硅酸盐材料

C.新冠灭活疫苗应冷藏保存

D.电动汽车使用的锂电池属于二次电池

二、非选择题

9.化学反应与能量，是学习和研究化学原理的重要内容。

（1）氢气与氧气反应方程式为：2H2+0]=50。反应过程中的能量变化如下图所示。由此说明，

该反应是反应（填,，吸热”或“放热”），氧气、氢气的总能量（填“>”、"=”或

）水的总能量。

⑵将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（a、b为多孔碳棒）其中

（填A或B）处电极入口通氢气，其电极反应式为o当消耗标准状况

下氨气33.6L时，假设能量转化率为90%,则导线中转移电子的物质的量为moL

（3）恒温恒容下，将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应：

2A（g）+B（g）=xC（g）+2D（s）,2min时反应达到平衡状态,此时剩余L2molB,并测得C的

浓度为l.2mol/Lo

①从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为

②x=,A的转化率为°

10.L如图所示是原电池的装置图。请回答：

溶液C

(1)若C为稀H2s04,电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电

极反应式为；反应进行一段时间后溶液酸性将(填哪强"减弱”或“基本

不变”)。

⑵若需将反应：Cu+2Fe3+=CM++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A(正极)极材料为

，B(负极)极材料为,溶液C为o

II.如图为甲烷燃料电池原理示意图。

(-(A)-------(2h

C0

CH4入口1f"。"」上02入口

『CO；-0H-1

；品|b品

NaOH溶液

(3)甲烷通入的一极为电源的极，该电极反应式：o

(4)当电路中累计有2moi电子通过时，消耗的氧气体积在标准状况下为L。

【参考答案】

一、选择题

1.C

【分析】石墨上发生2SO：+2e-=S2。；-,为还原反应，则石墨为正极。

解析；A.石墨为正极，金属Li为负极，A借识；

B.电子不能在有机电解液中流动，电子流动方向为：锂电极一＞导线一石墨电极，B错误;

C.石墨电极上SO2转化为邑0：,S元素化合价降低，为还原反应，则电极反应式为

_

2SO2+2e-=S2O.；,C正确；

D.Li能与水反应，有机电解液不可以换成水性电解液，D错误；

答案选C。

2.A

【分析】该燃料电池中,a电极上H2s失电子生成S2和H+,为负极，负极反应式为2H2s-4e-=S2

+4H+；b电极为正极，止极上02得电子和氢离子反应生成H20,电极反应式为O2+4FT+

4e=2H2O,质子从负极流向正极°

解析：A.通过以上分析知，a电极上H2s失电子生成S2,为负极，故A错误；

B.b电极上氧气得电子和氢离子反应生成水，Ch+4H++4e=2FhO,故B正确；

C.负极反应式为2H2s-4e=S2+4H+,电路中每通过4moi电子，反应硫化氢的物质的量为

2mol,在STP下体积为44.8L,故C正确；

17g

D.n(HS)=；=0.511101,根据2H2s—4S=S2+4H+,每17gH2s参与反应，有ImolH+

234g/molJ

经质子膜进入正极区，故D正确；

故选A。

3.A

解析：A.化学键的断裂和生成使化学反应中有能量变化，化学反应中能量变化的主要原因

是化学键的断裂和生成，故A正确；

B.化石燃料是不可再生性能源，故B错误；

C.图I中没有构成闭合回路，则不能将化学能转变为电能，故C错误：

D.图II中反应物总能量大于生成物总能量，则为放热反应，故D错误：

故选Ao

4.C

解析：A.多孔电极材料表面积大，吸附性强，能增大反应物接触面积，A正确；

B.汽车行驶过程中，燃料电池产生的电能转化为动能，当汽车处于怠速等过程中，“电池”

能将燃料电池产生的多余电能暂时储存起来，B正确；

C.电解质溶液为酸性溶液，电极反应应为4H++O2+4e-=2H2O,C错误；

D.电极B通入氧气，发生还原反应，为正极，质子即氢离子为阳离子，向原电池正极移动，

D正确；

综上所述答案为C.

5.R

【分析】Zn、Cu、硫酸溶液构成原电池，Zn比Cu活泼，Zn为负极、Cu为正极。

解析：A.Zn比Cu活泼，Zn为负极，故A错误；

B.Cu为正极，氢离子在Cu片上得电子发生还原反应生成氢气，所以Cu片上有气泡产生,

故B正确；

C.该装置为原电池，可将化学能转化为电能，故C错误；

D.在原电池中，电子从负极经导线流向正极，即电子从锌片经导线流向铜片，故D错误；

答案选B。

【点睛】注意电子不能通过电解质溶液，为易错点。

6.A

解析：A.普通锌锦干电池为一次电池，不能充电而重复使用，选项A符合；

B.银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目池，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。

7.C

解析：A.燃料电池转化率不可能为100%,故A错误；

B.锌铳干电池是一种常用的一次电池，故B错误；

C.锌钵干电池工作过程口，负极反应为：Zn-2e=Zn2+,锌外壳不断被腐蚀而逐渐变薄，故

C正确；

D.铅蓄电池负极是Pb,正极是PbOz,故D错误；

答案选C。

8.A

解析：A.半导体材料是晶体硅，故A说法错误；

B.耐水要用玻璃是用石英砂、纯碱、方解石等原料制得，石英砂主要成分是SiO?,与纯碱

反应生成硅酸钠，方解石成分是碳酸钙，二氧化硅与碳酸钙反应生成硅酸钙，硅酸钠、硅酸

钙属于硅酸盐，故B说法正确：

C.灭活疫苗中含有蛋白质，低温冷藏可以防止蛋白质变性失活，故C说法正确：

D.二次电池属于可充电电池，即锂电池属于二次电池，故D说法正确;

答案为Ao

二、非选择题

-

9.放热>AH,-2e-+2OH=2H2O2.70.6moI/(Lmin)

380%

解析：(1)反应物总能量大于生成物总能量是放热反应。由反应过程中的能量变化图知，该

反应是放热反应，氧气、氢气的总能量,水的总能量。

(2)燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流

向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离

+

子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2+4H+4e-=2H2O;燃料电池中化

学能转化为电能，能量转化效率高。则装置如图所示A处电极入口通氢气，其电极反应式

^H2-2e+2OH=2H2Oo当消耗标准状况下33.6L即1.5mol氢气时，假设能量转化率为

90%,则导线中转移电子的物质的量为1.5x2x90%=2.7mol„

⑶①从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为

Ac(C)

v(C)==L'=06moi.L*•min'o

Ar2min

②消耗B=2mol-1.2mol=0.8mol、生成CL2moi/Lx2L=2.4mol,二者改变值之比为1:3,则化

学计量数之比为1:3,x=3,耗B0.8mokB和A改变值之比为2:1,消耗A0.8mol/L

x2=1.6mol,A的转化率Q(A)=包曳xl00%=学粤x100%=80%o

〃(A)2mol

10.2H++2e-=H2T减弱石墨(答案合理即可)CuFeCh溶液(答案合理

即可)负CH4-