人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試試題(含解析)

人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題(含答案分析)人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題(含答案分析)16/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題(含答案分析)人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試題姓名：___________班級：___________成績：___________第I卷（選擇題）一、選擇題（本題共15道小題，每題4分，共60分）2輔助的Na-CO2電池工作原理以以下列圖所示。該電池電容量大，能有效利用CO2，電池的總反應為3CO2+4Na2Na2CO3+C。以下有關說法不正確的選項是（）A.放電時，ClO4－向b極搬動B.放電時，正極反應為：－2－3CO2+4e====2CO3+C－充電時，陰極反應為：Na+e====Na充電時，電路中每轉(zhuǎn)移4mol電子，可釋放67.2LCO22.把a、b、c、d四塊金屬浸入稀H2SO4中，用導線兩兩相連能夠組成各種原電池。若a、b相連時a溶解；c、d相連時c為負極；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時，b為正極，則四種金屬活動性順序由強到弱為（）A.a＞c＞d＞bB.c＞a＞b＞dC.a＞b＞c＞dD.b＞d＞c＞a3.某原電池總反應的離子方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+，能實現(xiàn)該反應的原電池是（）1/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）A.正極為銅，負極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液B.正極為C,負極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液C.正極為鐵，負極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3D.正極為銀，負極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液4.某興趣小組設計以下列圖的裝置進行原電池原理的研究。以下表達錯誤的選項是（）A.a和b不連接時，鋅片上有氣體生成，該裝置不能夠形成原電池B.a和b用導線連接時銅片為正極，發(fā)生的反應式為：2H++2e-=H2↑C.a和b用導線連接時，電子由Zn經(jīng)導線流向Cu，再經(jīng)稀硫酸流回Zn無論a和b可否連接，稀硫酸均參加反應5.以下有關電池的說法不正確的選項是（）手機上用的鋰離子電池屬于二次電池鋅錳干電池中，鋅電極是負極氫氧燃料電池可把化學能轉(zhuǎn)變成電能銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極6.新華網(wǎng)報道，我國固體氧化物燃料電池技術研發(fā)獲取新打破?？茖W家利用該技術實現(xiàn)了H2S廢氣資源回收能量，并獲取單質(zhì)硫的原理以下列圖。2/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）以下說法正確的選項是（）電極b為電池負極電路中每流過4mol電子，正極耗資44.8LH2S電極b上的電極反應為：O2+4e-＋4H+=2H2O2--D.電極a上的電極反應為：2H2S+2O-4e=S2+2H2O7.研究電化學腐化及防范的裝置以以下列圖所示。以下有關說法錯誤的選項是（）A．d為鋅塊，鐵片不易被腐化B．d為鋅塊，鐵片上電極反應為2H＋＋2e－==H2↑C．d為石墨，鐵片腐化加快D．d為石墨，石墨上電極反應為－－O2＋2H2O＋4e==4OH8.用酸性氫氧燃料電池電解粗鹽水＋－和少量Mg＋－）的裝置以下列圖（a、b均為石墨電極），（含Na、Cl2、Br以下說法正確的選項是（）3/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）電池工作時，負極反應式為：H2－2e－＋2OH－＝2H2Oa極的電極反應式為：2H+＋2e－＝H2↑C.電解過程中電子流動路徑是：負極→外電路→陰極→溶液→陽極→正極D.當電池中耗資2.24L(標準情況下)H2時，b極周圍會產(chǎn)生0.1mol氣體9.以下可組成原電池的是（）10.以下列圖，將兩燒杯中的電極用電線相連，四個電極分別為Mg、Al、Pt、C。當閉合開關S后，以下表示正確的選項是（）A.Mg、C兩極生成的氣體在必然條件下能夠恰好完好反應B.Al、Pt兩極有H2產(chǎn)生兩池能量變換方式相同甲池pH減小，乙池pH不變4/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）11.原電池中，B極逐漸變粗，A極逐漸變細，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應是以下各組中的（）A.A是Zn，B是Cu，C為硝酸B.A是Cu，B是Zn，C為鹽酸C.A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液D.A是Ag，B是Fe，C為Cu(NO3)2溶液12.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其電極分別為Ag2O、Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應為Ag2O+Zn+H2O=Ag+Zn(OH)2。以下說法中錯誤的選項是（）A.原電池放電時，負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是Zn溶液中OH-向正極搬動，K+、H+向負極搬動C.工作時，負極區(qū)溶液pH減小，正極區(qū)pH增大D.負極上發(fā)生的反應是Zn+2OH--2e-=Zn(OH)213.鋁一空氣燃料電池擁有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，基根源理以下列圖，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液。以下說法正確的選項是（）A.放電時，若耗資22.4L氧氣(標準情況)，則有4molOH-從左往右經(jīng)過陰離子交換膜B.充電時，電解池陽極區(qū)的電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸增大C.放電過程的負極反應式：Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓充電時，鋁電極上發(fā)生還原反應14.高鐵電池是一種新式電池，與一般高能電池對照，該電池長時間保持牢固的放電電壓。高鐵電池的總反應為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，以下表達正確的選項是（）．放電時正極周邊溶液的堿性增強5/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）B．放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化－－C．放電時正極反應為：Zn﹣2e+2OH═Zn（OH）2D．該原電池，Zn作正極，可用石墨等作負極15.工業(yè)上經(jīng)過電化學原理在鋁表面形成氧化膜來提高其抗腐化能力，工作原理以下列圖。以下說法不正確的是（）碳棒可用銅棒代替，其作用是傳達電流通電一段時間后，溶液的pH減小通電后電子被逼迫從碳棒流向鋁片使鋁表面形成氧化膜可經(jīng)過調(diào)治滑動變阻器來控制氧化膜的形成速度第II卷（非選擇題）二、填空題（本題共3道小題，共40分）16.以下列圖是某化學興趣小組研究不相同條件下化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。請依照原電池原理回答以下問題：（1）若電極a為Zn、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸，該裝置工作時，SO42-向_____極（填a或b）搬動，正極的電極反應式為_______________________________。（2）若電極a為Mg、電極b為Al、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液，該原電池工作時，電子從_____極（填a或b）流出。一段時間后，若反應轉(zhuǎn)移3NA個電子，則理論上耗資Al的質(zhì)量是________g。17.鐵及其化合物在原電池領域應用廣泛，試回答以下問題：6/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）（1）右邊裝置溶液中的Ag+向___________(填“鐵電極”或“石墨電極”)搬動，寫出該電極的電極反應式：_______________________________。3+2+設計一個原電池。要求:寫出電極反應式，畫出實驗裝置圖，注明電解質(zhì)（2）請依照反應:2Fe+Fe==3Fe溶液、正負極及正負極所用的資料______________________。正極反應式：_______________________________。負極反應式：_______________________________。18.(i)燃料電池是目前正在研究的一種新式電池，目前已經(jīng)使用的氫氧燃料電池的基本反應是正極：O2＋－＝4OH－，回答以下問題：2H2O＋4e電解質(zhì)溶液為____________。負極發(fā)生________反應(填“氧化”或“還原”)。寫出其電極反應式___________。(3)若反應后獲取5.4g液態(tài)水，此時氫氧燃料電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。以下列圖的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲，使之平衡。小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)________。A．鐵圈和銀圈左右搖擺不定B．保持平衡狀態(tài)不變C．鐵圈向下傾斜D．銀圈向下傾斜(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是___________________________________。(iii)鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐化劑和外傷止血劑等。7/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）(1)寫出FeCl3溶液腐化印刷電路銅板的離子方程式：___________________________。若將(1)中的反應設計成原電池，并寫出正、負極電極反應式。正極反應：______________________，負極反應：______________________。8/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）答案A.放電時，b為負極，陰離子ClO4－向b極搬動，故A正確；B.放電時是原電池電池，正極是CO2的電子，轉(zhuǎn)變成C，正極反應為：－2－正3CO2+4e====2CO3+C，故B確；C.充電時是電解池，和電源的負極相連的是陰極，充電時的陰極反應為－Na++e====Na，故C正確；D.充電時正極的電極反應式為：2－－，每轉(zhuǎn)移4mol電子，有3molCO2生成，未知溫度、2CO3+C-4e=3CO2壓強，無法確定氣體的體積，故D錯誤；本題答案為D。原電池中，爽朗金屬作負極，失去電子，溶解；a、b相連時a溶解，金屬活動性a>b；c、d相連時c為負極,金屬活動性c>d；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡,c作正極，金屬活動性a>c；b、d相連時，b為正極，金屬活動性d>b.因此綜上：a＞c＞d＞b；正確選項A。A、不存在自覺的氧化還原反應，因此不能夠?qū)崿F(xiàn)該反應的原電池，選項A錯誤；B、鐵的爽朗性大于碳，鐵作負極，銅作正極，電解質(zhì)溶液為氯化鐵，因此是能實現(xiàn)該反應的原電池，選項B正確；C、鋅的爽朗性大于鐵，鋅作負極，鐵作正極，電解質(zhì)溶液為硫酸鐵，因此是不能夠?qū)崿F(xiàn)該反應的原電池，選項C錯誤；D、鐵的爽朗性大于銀，鐵作負極，銀作正極，電解質(zhì)溶液為硫酸銅，因此是不能夠?qū)崿F(xiàn)該反應的原電池，選項D錯誤。答案選B。9/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）A．a(chǎn)和b不連接時，沒有形成閉合回路，不能夠組成原電池，鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，A正確；B．導線連接后，組成原電池，鋅比銅爽朗，鋅作負極，銅片為正極，發(fā)生的反應式為：+-↑B2H+2e=H2，正確；C．a(chǎn)和b用導線連接時，組成原電池，電子由Zn經(jīng)導線流向Cu，電子不會經(jīng)過溶液傳達，C錯誤；D．依照以上分析，無論a和b可否連接，稀硫酸均參加反應，D正確；答案選C。5.DA.手機上用的鋰離子電池既能放電又能充電，故其屬于二次電池，A正確；B.鋅錳干電池中，碳棒是正極、鋅電極是負極，B正確；C.氫氧燃料電池可把化學能轉(zhuǎn)變成電能，C正確；D.銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從鋅電極流向銅電極，D不正確。本題選D。6.D由圖中信息可知，該燃料電池的總反應為2H2S+O2=2S+2H2O，該反應中硫化氫是還原劑、氧氣是氧化劑。硫化氫通入到電極a，因此a電極是負極，發(fā)生的電極反應為2H2S+2O2--4e-=S2+2H2Ob；氧氣通入到電極，因此b電極是正極。該反應中電子轉(zhuǎn)移數(shù)為4個電子，因此電路中每流過4mol電子，正極耗資1molO2，發(fā)生的電極反應為-2-O2+4e=2O.綜上所述，D正確，選D。點睛：本題觀察的是原電池原理。在原電池中必然有一個能夠自覺進行的氧化還原反應發(fā)生，其中還原劑在負極失去電子發(fā)生氧化反應，電子經(jīng)外電路流向正極；氧化劑在正極上獲取電子發(fā)生還原反應，電子定向搬動形成電流。在書寫電極反應式時，要依照電解質(zhì)的酸堿性分析電極反應的產(chǎn)物可否能牢固存在，如果產(chǎn)物能與電解質(zhì)的離子連續(xù)反應，就要合在一起寫出總式，才是正確的電極反應式。有時燃料電池的負極反應會較復雜，我們能夠先寫出總反應，再寫正極反應，最后依照總反應和正極反應寫出負極反應。本題中電解質(zhì)是氧離子固體電解質(zhì)，因此正極反應就是氧氣得電子變成氧離子，變化較簡單，能夠先作出判斷。10/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）7.B8.D點睛：本題觀察了原電池和電解池，解題要點：明確原電池和電解池原理，掌握離子的放電序次，注意電子不進入電解質(zhì)溶液，易錯點C，溶液中陰陽離子定向搬動而形成電流，電子在導線中搬動，不能夠在溶液中搬動。A、電極均是銅，不能夠組成原電池，A錯誤；B、Sn與Fe是爽朗性不相同的金屬，與稀硫酸一起組成原電池，其中鐵是負極，B正確；C、酒精是非電解質(zhì)，不能夠組成原電池，C錯誤；D、沒有組成閉合回路，不能夠形成原電池，D錯誤，答案選B。點睛：掌握原電池的工作原理和形成條件是解答的要點，判斷可否形成原電池時能夠從以下幾個角度分析：①觀察電極——兩極為導體且存在爽朗性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極)；②觀察溶液——兩極插入溶液中；③觀察回路——形成閉合回路或兩極直接接觸；④觀察實質(zhì)——原電池反應是自覺的氧化還原反應。11/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）關閉開關S甲裝置形成原電池反應，鋁做負極失電子發(fā)生氧化反應，鎂做正極，電極上獲取電子發(fā)生還原反應，乙池為電解池，Pt做電解池陰極，C做電解池的陽極。A、鎂電極生成的氫氣，C電極生成的是氧氣，依照電子守恒可知生成2mol氫氣同時生成1mol氧氣，氫氣和氧氣恰好反應生成水，故A正確；B、鋁電極是原電池負極溶解無氣體生成，Pt電極上氫離子獲取電子生成氫氣，故B錯誤；C、原電池將化學能轉(zhuǎn)變成電能，產(chǎn)生電能，而電解池將電能轉(zhuǎn)變成化學能，耗資電能，故C錯誤；D、甲裝置是原電池消耗氫氧根離子，溶液pH減?。灰页厥请娊獬?，電解水，溶液濃度增大，氫氧化鈉溶液pH增大，故D錯誤；應選A。在原電池中，一般爽朗金屬做負極、失去電子、發(fā)生氧化反應（金屬被氧化）、逐漸溶解（或質(zhì)量減少）；不爽朗金屬（或?qū)щ姷姆墙饘伲┳稣龢O、發(fā)生還原反應、有金屬析出（質(zhì)量增加）或有氣體放出；依照題意可知A為負極、B為正極，即爽朗性A大于B，且A能從電解質(zhì)溶液中置換出金屬單質(zhì)。A、正極硝酸根獲取電子，電極質(zhì)量不變，A錯誤；B、正極是銅，鋅是負極，氫離子在正極放電產(chǎn)生氫氣，B錯誤；C、鐵是負極，銀是正極，銀離子獲取電子，正極電極質(zhì)量增加，C正確；D、鐵是負極，銀是正極，D錯誤，答案選C。點睛：明確原電池的工作原理是解答的要點，注意正負極的判斷，判斷原電池的中負極時既要考慮電極資料的性質(zhì)，也需要考慮電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，比方鎂和鋁在稀硫酸形成原電池時鎂是負極，而在氫氧化鈉溶液中形成原電池時鋁是負極。依照總反應Ag2O＋Zn＋H2O=2Ag＋Zn（OH）2分析化合價變化可知，Zn在負極上失電子，Ag2O在正極上得電子，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，因此負極反應為Zn＋2OH－－2e－=Zn（OH）2，正極反應為Ag2O＋－－；溶液中OH-向負極極搬動，－被耗資，溶液堿2e＋H2O=2Ag＋2OHK+、H+向正極搬動；在負極區(qū)，OH性減弱，pH減小，溶液中的OH－作定向搬動到負極來補充，正極區(qū)生成OH－，溶液堿性增強，pH增大。綜上ACD正確，B錯誤。12/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）依照圖示，該電池放電的總反應方程式為：4Al+3O2+4KOH=4KAlO2+2H2O，離子方程式為：4Al+3O2+4OH-=4AlO2-+2H2O，其中負極為鋁，電極反應式為4Al-12e--+16OH-=4AlO2-+8H2O，正極為多孔電極，電極反應式為3O2+12e--+6H2O=12OH--。A.放電是原電池，標準情況下，22.4L氧氣的物質(zhì)的量為1mol，電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-，電解質(zhì)溶液中的陰離子從正極區(qū)移向負極區(qū)，即OH-從右往左經(jīng)過陰離子交換膜，故A錯誤；B.充電是電解池，電解池陽極發(fā)生的電極反應能夠看作原電池正極反應的逆反應，電極反應式為4OH--4e-=O2+2H2O，陽極區(qū)電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小，故B錯誤；C.依照上述分析，放電過程的負極反應式：4Al-12e--+16OH-=4AlO2-+8H2O，故C錯誤；D.充電時，鋁電極作陰極，發(fā)生還原反應，故D正確；應選D。A、依照電池總反應，正極反應式為FeO42－－＋5OH－，生成OH－，c(OH－＋4H2O＋3e=Fe(OH)3)增大，正極周邊溶液的堿性增強，故A正確；B、依照A選項的分析，轉(zhuǎn)移3mol電子，有1molK2FeO4被還原，故B錯誤；C、鋅的化合價高升，應在負極上參加反應，即負極反應式為－－Zn－2e＋2OH=Zn(OH)2，故C錯誤；D、鋅作負極，故D錯誤。15.CA、依照電解原理，碳棒為陰極，銅棒能夠代替碳棒，作用是傳達電流，故A說法正確；B、陽極反應式為2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋，陰極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，總電解反應式為2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑，硫酸濃度增大，＋→碳c(H)增大，即pH減小，故B說法正確；C、電子搬動方向是從電源的負極棒，鋁片→電源的正極，電解質(zhì)溶液中沒有電子經(jīng)過，故C說法錯誤；D、滑動變阻器調(diào)治電路中電流的強度，即能夠控制氧化膜的形成速度，故D說法正確。16.+－(2)b27(1)a2H+2e＝H2↑13/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）【分析】原電池中較爽朗的金屬是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應。電子經(jīng)導線傳達到正極，因此溶液中的陽離子向正極搬動，正極獲取電子，發(fā)生還原反應，據(jù)此解答?！驹斀狻浚?）若電極a為Zn、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸，由于金屬性Zn＞Cu，則鋅是負極，銅是正極，因此該裝置工作時，SO42-向負極即顯a極搬動，正極上氫離子放電，電極反應式為2H+－＝H2↑。+2e2）若電極a為Mg、電極b為Al、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液，由于鋁能與氫氧化鈉溶液反應，則鋁是負極，鎂是正極，因此該原電池工作時，電子從b極流出。1mol鋁在反應中失去3mol電子，一段時間后，若反應轉(zhuǎn)移3NA個電子，則理論上耗資Al的物質(zhì)的量是1mol，質(zhì)量是27g。【點睛】明確原電池的工作原理是解答的要點，易錯點是原電池正負極的判斷。判斷電極時，不能夠簡單地依照金屬的爽朗性來判斷，要看反應的詳盡情況，如：在強堿性溶液中比Mg更易失電子，Al作負極，Mg作正極；b.Fe或Al在濃HNO3中鈍化后，比Cu等金屬更難失電子，Cu等金屬作負極，F(xiàn)e或Al作正極。17.(1)石墨電極Ag++e-=Ag(2)2Fe3++2e-=2Fe2+Fe-2e-=Fe2+14/16人教版化學必修2第二節(jié)化學能與電能測試一試題（含答案分析）1