6.1化学反应与能量变化 基础练习(含答案) 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

6.1化学反应与能量变化
一、单选题（本大题共14小题）
1. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A. 原电池反应均是自发的氧化还原反应
B. 氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化
C. 氢氧燃料电池是将热能转化为电能的装置
D. 铅蓄电池在放电过程中，负极质量减少，正极质量增加
2. 如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是( )
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 干电池工作时，向锌筒移动
C. 铅蓄电池工作过程中，每通过电子，负极质量减轻
D. 氢氧燃料电池的正极反应一定是
3. 下列电池工作时，在正极放电的是 ( )
A. B.
C. D.
4. 下列说法中正确的是( )
A. 镍氢电池、锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池
B. 氢氧燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池
C. 铅酸蓄电池放电的时候正极材料是铅，负极材料是二氧化铅
D. 铅酸蓄电池充电时将化学能转化为电能
5. 下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是相对原子质量：( )
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 铅蓄电池工作过程中，每通过电子，负极质量减轻
6. 原电池原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。关于如图所示原电池的说法不正确的是( )
A. 该装置将化学能转化为电能
B. 电流由铜片经导线流向锌片
C. 锌片上的电极反应为：
D. 铜片为正极，发生还原反应
7. 下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A. B.
C. D.
8. 把锌片和铜片用导线连接后，浸入的盐酸溶液中，可能产生的结果是 ( )
A. 铜片上放出氯气 B. 铜片上放出氧气 C. 铜片上放出氢气 D. 铜片上放出氮气
9. 下列有关化学电源叙述正确的是( )
A. 水果电池是高效环保的家用电池
B. 锌锰干电池是一种常用的二次电池
C. 锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄
D. 锌锰干电池碳棒是负极
10. 某化学兴趣小组学习原电池知识后，决定用其原理，尝试利用铁粉、活性炭、无机盐等物质开发产品。小组提出的设想或对原理的理解不正确的是( )
A. 打算制成小包装用于糕点的脱氧剂
B. 利用反应放出热量的原理制成暖宝宝
C. 调整电池结构，可降低温度，可用于延长糕点保质期
D. 正极的电极反应为：
11. 氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。下图为某氨氧燃料电池示意图，下列说法错误的是 ( )
A. 电极为该电池的负极
B. 电子流向为电极经外电路流向电极，溶液中离子趋向电极
C. 该电池正极反应为：
D. 每转移电子，消耗标准状况下的氧气体积为
12. 铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应式：。则下列说法不正确的是( )
A. 电池工作时，负极反应：
B. 铅蓄电池是二次电池，放电时是化学能转化为电能
C. 电池工作时，电子由板通过导线流向板
D. 电池工作时，溶液中移向板
13. 非水性嵌入铝电池是一种二次电池，该电池放电过程的示意图如图所示表示某有机阳离子。充电时阳极的电极反应为。下列说法正确的是( )
A. 放电时，电极的电极反应为
B. 放电时，电解质中的物质的量基本不变
C. 充电时，电极应与外接电源负极相连
D. 充电时，电极和电极的质量均增加
14. 镁锂双离子新型二次电池如图所示，下列关于该电池的说法正确的是( )
A. 放电时，作负极，溶液中由右向左移动
B. 充电时，阳极的电极反应式为
C. 充电时，应与外加电源的正极相连，此电极上的物质发生了还原反应
D. 放电时，导线上每通过，左室溶液质量增重
二、填空题（本大题共5小题）
15. 如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时，、两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：

电极的材料是______，其电极名称是_______， 的电极反应式为_______，乙池的总反应是___，加入甲烷的铂电极的电极反应式为 ________________。
在此过程中，乙池中某一电极析出金属银时，甲池中理论上消耗氧气为 _____标准状况下，若此时乙池溶液的体积为，则乙池中溶液的的浓度为 _________________。
16. 如图装置，、中的电极为多孔的惰性电极；、为夹在湿的滤纸条上的铂夹；电源有、两极。若、中充满溶液后倒立于溶液的水槽中。切断，闭合、通直流电，回答下列问题：
电源的负极为________极填或
在湿的 溶液滤纸条中心的液滴，有什么现象：___________________________________________
写出极电极反应式：______________________________________________________
若电解一段时间后，、中均有气体包围电极。此时切断、，闭合，则电流表的指针是否移动填“是”或“否”________ ，说明理由：__________________写出此时极的电极反应式：__________________________。
17. 将片和片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀溶液中，分别形成原电池。
写出插入稀溶液中形成原电池的负极反应____________________________________。
写出插入浓硝酸中形成原电池的正极反应__________________________________________。
铅蓄电池是最常见的二次电池，工作时的总反应为。由于其电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，所以在生产、生活中使用广泛，写出铅蓄电池放电时的正极反应________________________________________________________；充电时的阴极反应________________________________________________________。该电池在工作时，电极的质量将________填“增加”“减小”或“不变”，若该电池反应消耗了，则转移电子的数目为________________。
18. 镁、铝是重要的金属，回答下列问题：
镁的原子结构示意图为________________。
是一种重要的储氢材料，其与水反应放出氢气，将反应生成的氢气与氧气设计成氢氧燃料电池如下图。
写出与水反应的化学方程式：________________________________。
负极电极反应式为________________________________。
若中反应生成，且能量转化率为，则导线中通过电子的物质的量为________。
某同学在实验室设计了如图所示的原电池：
池中负极为：________填化学式，下同，池中负极为：________。
写出池中负极电极反应式：________________________________。
19. 写出的电子式：_________，
写出的电子式和结构式：_________，_________，
写出甲烷燃料电池在碱性条件下的电极反应式．
负极：_______________________
正极：_______________________
写出铅蓄电池充电时的电极反应式．
阴极：______________________
阳极：______________________
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.构成原电池的条件之一是：能自发的进行氧化还原反应，所以原电池反应均是自发的氧化还原反应，故A正确；
B.氢氧燃料电池工作时氢气在负极上失电子被氧化，故B错误；
C.氢氧燃料电池也是原电池，所以氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，故C错误；
D.根据铅蓄电池放电时，负极电极反应式为：；正极电极反应式为：，所以正负极质量都增加，故D错误。
故选A。

2.【答案】
【解答】
A.干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故A正确；
B.在干电池中，作负极，向正极碳棒移动，故B错误；
C.铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，故C错误；
D.氢氧燃料电池的正极反应受溶液的酸碱性影响，则电极反应式不一定是 ，故D错误。
故选A。

3.【答案】
【解答】
A.锌锰干电池中电极反应式：负极：，正极：，不符合题意，故A错误；
B.酸性氢氧燃料电池电极反应式为、；碱性氢氧燃料电池电极反应式为、，符合题意，故B正确；
C.铅蓄电池放电时负极电极反应为，正极电极反应为，不符合题意，故C错误；
D.镍镉电池放电正极反应为，负极反应为，不符合题意，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解答】
A.镍氢电池、锂电池为二次电池，锌锰干电池为一次电池，故A错误；
B.氢氧燃料电池产物为，不污染环境，故B正确；
C.铅蓄电池放电的时候，被氧化，为原电池的负极，被还原，为原电池的正极，故C错误；
D.铅蓄电池充电时是将电能转化为化学能，故D错误；
故选B。

5.【答案】
【解答】
A.干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故A正确；
B.在干电池中，作负极，被氧化，生成锌离子而被腐蚀，故B正确；
C.氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，故C正确；
D.铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，故D错误。
6.【答案】
【解答】
A.原电池是化学能转化为电能，故A正确；
B.为正极，则电流由铜片通过导线流向锌片，故B正确；
C.发生与硫酸的电池反应，则为负极，为正极，锌片上发生的反应为，故C错误；
D.为正极，得到电子，发生还原反应，故D正确。
故选C。
7~9.【答案】D 、C 、C
10.【答案】
【解答】
铁粉、活性炭、无机盐等形成原电池反应，
A.铁为负极，被氧化生成，具有还原性，可制成小包装用于糕点的脱氧剂，故A正确；
B.铁与氧气、水形成原电池，之后发生系列反应，其中铁生锈的过程是放热反应，故B正确；
C.反应放热，不能降低温度，故C错误；
D.正极上氧气得电子被还原，电极方程式为，故D正确。
故选：。
11.【答案】
【解答】
A.在电极上失去电子发生氧化反应，为原电池的负极，故A正确；
B.电子流向为负极经外电路流向正极，即由经外电路流向，溶液中离子趋向负极，即电极，故B正确；
C.正极反应方程式为，故C错误；
D.消耗氧气转移电子，所以每转移电子，消耗氧气，标准状况下的体积为，故D正确。
故选C。
12.【答案】
【解答】
铅蓄电池中，总反应式，依据元素化合价变化可知：为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式，为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为，电池工作时，电子从负极沿导线流向正极，内电路中阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此作答。
A.电池工作时，负极失去电子与结合生成，所以电极反应式为，故A错误；
B.铅蓄电池是可充电电池、是二次电池，放电时是化学能转化为电能，故B正确；
C.电池工作时，电子从负极沿导线流向正极，故C正确；
D.电池工作时，内电路中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故D正确。
13.【答案】
【解答】
A.放电时，电极为，为负极，电极反应为，并且非水性体系中不存在氯离子，所以电极反应错误，故A项错误；
B.放电时，负极反应为，正极反应为，所以总反应为，电解质溶液中的物质的量减小，故B项错误；
C.充电时，电极为阳极，应与外接电源的正极相连，故C项错误；
D.充电时，电极为阳极，电极反应为，为阴极，电极反应为，电极和电极的质量均增加，故D项正确；
答案选D。

14.【答案】
【解答】
放电时，电极失电子，为负极，为正极。
A.放电时，阳离子移向正极，所以由左向右移动，故A错误；
B.充电时是电解池原理，阳极失去电子，电极反应式为，故B错误；
C.充电时，为阳极，应与外加电源的正极相连，但此电极上的物质失去电子，发生的是氧化反应，故C错误；
D.放电时，导线上每通过，左室中将溶解成为进入溶液，但同时将有从左室移入右室，减轻，故溶液质量只增重，故D正确。
故选D。
15.【答案】；阴极；；；
；

【解答】
碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应式为，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时、两个电极的质量都不减少，连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，电极反应式是，为阴极，电极材料是，电极反应式为，则乙池的总反应式为，
故答案为：；阴极；；；；
，根据可知转移电子为，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为，则消耗，；乙池中某一电极析出金属银时，由乙池的总反应式可知，产生氢离子的物质的量是，则其浓度是，
故答案为：；。

16.【答案】
紫色向方向移动
是；形成氢氧燃料电池；
【解答】
切断，闭合、通直流电，电极、及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为：，通过图象知，极上气体体积是极上气体体积的倍，所以极上得到氢气，极上得到氧气，所以极是阴极，极是阳极，故是负极，是正极；
故答案为：；
浸有硫酸钠的滤纸和电极、与电源也构成了电解池，因为是负极，是正极，所以是阴极，是阳极，电解质溶液中的阳离子钾离子向阴极移动，阴离子高锰酸根离子向阳极移动，所以极呈紫色；故答案为：紫色向方向移动；
通过图象知，极上气体体积是极上气体体积的倍，所以极上得到氢气，极上得到氧气，所以极是阴极，极是阳极，水溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：；
故答案为：；
若电解一段时间，、中均有气体包围电极，切断、，闭合，此装置构成氢氧燃料原电池，所以有电流通过，电流表的指针移动，此时中的电极反应式为，中电极反应 ；
故答案为：是；形成氢氧燃料电池；。
17.【答案】 ；
； ；增加； ；增加； ；

【解答】
铝片和铜片插入稀溶液中，金属铜不反应，金属铝能和氢氧化钠失去电子的氧化还原反应，则金属为负极，电极反应为；
铝片和铜片插入浓溶液中，金属铝会钝化，金属铜和浓硝酸之间会发生氧化还原反应，则金属为负极，金属作正极，正极反应为；
铅蓄电池放电时，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，正极电极反应式为，负极发生失去电子的氧化反应生成，电极反应式为，充电时，外加电源的负极与原电池的负极相接，原电池的负极作阴极，电极反应与原电池的负极相反，即充电时的阴极反应，该电池在工作时，电极为负极发生电极反应为：，生成的硫酸铅附着在电极上，电极的质量将增大，电池的总反应为，消耗硫酸转移电子，若该电池反应消耗了，则转移电子，数目为。
18.【答案】；
；
；
；
；；
。
【解答】
镁的原子结构示意图为，
故答案为：；
写出与水反应的化学方程式：，
故答案为：；
氢气是负极放电物质，电极反应式为，
故答案为：；
若能量转化率为，当参与电极反应时，转移电子数为，
故答案为：；
池中较活泼的金属是负极，则负极为；由于不与氢氧化钠溶液反应，则池中负极为：；
故答案为：；；
写出池中负极电极反应式：。
故答案为：。
19.【答案】
；
；
；
【解答】
为离子化合物，电子式为。
的结构式为，电子式为。
甲烷燃料电池中，负极为甲烷放电，碱性条件下转化为，电极反应为：；正极为放电，电极反应为：。
铅蓄电池充电时阴极发生还原反应，电极反应为：；
阳极发生氧化反应，电极反应为：。
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