6.3化学能与电能的转化 同步练习 （含答案） 2022-2023学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 6.3化学能与电能的转化 同步练习 （含答案） 2022-2023学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 891.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-05-03 08:18:54 | ||
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文档简介
6.3化学能与电能的转化
（同步练习）
一、单选题
1．金属镁和铝设计成如图所示的原电池。下列说法正确的是
A．铝作该原电池的负极 B．溶液中向极移动
C．电极的电极反应式为 D．电流方向为A
2．下列装置工作时都伴随有能量的变化，其中由电能转化为化学能的是（ ）
A．电解水 B．风光互补路灯
C．太阳能热水器 D．干电池
3．发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列装置工作时，涉及的能量转化主要是化学能与电能之间的转化的是
A．新型太阳能路灯 B．“长征五号”遥四运火箭发射 C．铅酸蓄电池 D．煤气灶载
A．A B．B C．C D．D
4．有人设计了如图所示的原电池装置，下列说法不正确的是
A．锌为负极，电流表的指针偏向铜
B．正极反应为：Cu +2e-= Cu2+，发生氧化反应
C．锌质量减少，铜片上产生气泡
D．硫酸根离子向锌片移动，电流从铜片经电流表流向锌片
5．下列属于一次电池的是
A．镍氢电池 B．锌锰干电池 C．锂离子电池 D．铅蓄电池
6．金属与足量稀硫酸反应制氢气，下列措施一定能使生成氢气的速率增大的是
A．增大硫酸的浓度
B．增加铁的用量
C．滴加少量硫酸铜溶液
D．增大压强
7．研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为，下列“水”电池的海水中放电时的有关说法不正确的是
A．正极反应式：
B．每生成1mol转移2mol电子
C．不断向“水”电池的正极移动
D．银为还原剂，AgCl是还原产物
8．由A、B两种金属和稀硫酸组成的原电池，A是正极，则下列推断正确的是
A．A的金属性强于B B．A电极上发生的电极反应是还原反应
C．电子不断由A电极经外电路流向B电极 D．A在金属性活动顺序表中一定排在氢前面
9．炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．C是正极，O2在C表面上发生还原反应
D．正极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
10．下列说法错误的是
A．在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极
B．原电池放电时，电流方向由电源的负极流向正极
C．用Mg、Al分别作电极，用NaOH溶液作电解液构成的原电池，Mg为正极
D．实验室制备时，用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应速率更快
11．下列说法正确的是
A．在海轮外壳表面附着铜块，可减缓海轮外壳的腐蚀
B．工业上采用电解熔融AlCl3制备金属铝
C．工业合成氨采用高温是为了提高反应物的平衡转化率
D．已知2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应ΔH＜0
12．下列关于锌铜原电池(如图)的说法错误的是
A．装置中存在“化学能→电能”的转化
B．Cu作负极，有大量气泡产生
C．反应一段时间后，电解质溶液质量增大
D．将Zn换成碳棒，没有电流通过
13．由锌、铜和稀硫酸形成的原电池的下列的描述正确的是
①Cu电极为负极 ②H+向负极移动 ③导线中电子流动的方向为Zn到Cu ④Cu极有H2产生 ⑤若有1mol电子流过导线,则产生H2为0.5mol ⑥正极反应式:
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①⑤⑥
14．在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N2、H2)和液体燃料合成气(CO、H2)，其工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．膜I侧反应为： H2O+2e-=H2+O2- O2+4e-=2O2-
B．膜II侧相当于原电池的负极
C．膜II侧发生的反应为：CH4+O2--2e-=2H2+CO
D．膜II侧每消耗1molCH4，膜I侧一定生成1mol H2
15．铜锌原电池如图所示，电解质溶液为硫酸铜。下列说法不正确的是
A．铜电极为正极，发生氧化反应 B．锌电极为负极，将逐渐被腐蚀
C．铜电极上的反应为：Cu2++2e-=Cu D．电子从锌电极经过导线流向铜电极
二、填空题
16．如图所示为原电池的装置图。
(1)上图中，若C为稀溶液，B为，A为石墨，则A电极的电极反应式为_______；反应进行一段时间后，溶液C的_______(填“升高”、“降低”或“基本不变”)。
(2)将反应设计成如上图所示的原电池装置，负极材料为_______，正极材料为_______；溶液C为_______。
(3)下图所示是利用电化学原理模拟生产硫酸：通入的电极是_______(填“正”或“负”)极，写出通入的电极反应式：_______。
17．(1)利用8NH3+6NO2=7N2+12H2O可以消除氮氧化物的污染，若设计成原电池，使用2mol·L-1的KOH溶液为电解质溶液。该电池正极的电极反应式为_______，放电一段时间后，负极附近溶液pH将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示
①写出催化重整的化学方程式_______。
②电池工作时，向_______(填A或B)极移动，电极A上H2参与的电极反应为：_______。
③用电器中每转移2mol电子，理论上电极B处消耗的气体体积(标准状况下)为_______L。
18．用如图装置进行实验。
(1)能证明化学能转化为电能的实验现象是___________。
(2)Cu电极作___________(填“正”或“负”)极，电极反应式为___________。
(3)溶液的作用是___________。
19．如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点。人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。
(1)图中所构想的物质和能量的循环中，太阳能最终转化为_______能。
(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下将和转化为，该反应的化学方程式为：。一定条件下，在2L密闭容器内进行上述反应，测得随时间的变化如下表所示：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
0.00 0.04 0.07 0.09 0.10 0.10 0.10
①内，用的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
②下列选项中能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母，下同)。
A．相同时间内，消耗的同时，生成
B．
C．容器内混合气体的质量保持不变
D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)为使该反应的反应速率增大，可采取下列措施中的_______。
A．保持容器体积不变，通入氢气使压强增大 B．降低温度
C．缩小容器体积，增大压强 D．增大浓度
(4)用人工光合作用得到的甲醇(CH3OH)、氧气和稀硫酸制作燃料电池，通入甲醇的一端电极反应式为_______。若消耗(标准状况下)，则电路中转移_______mol电子。
20．一种高性能的碱性硼化钒()—空气电池如下图所示，其中在电极发生反应 。请回答下列问题：
(1)复合碳电极是_______(填“正极”或者“负极”)，此电极所发生的反应式为：_______。
(2)该电池在工作过程中，负极区溶液的pH_______(填“降低”、“升高”或“不变”)。当外电路通过0.8mol电子时，消耗标准状况下的体积为_______。
(3)该电池的总反应式为：_______。
三、实验题
21．同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。
【提出问题】影响自制电池效果的因素有哪些？
【查阅资源】电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。
【实验探究】
Ⅰ.按如图连接水果电池。
Ⅱ.实验记录如表：
序号 电极 电极间距 水果种类 电流表示数(μA)
① Cu—Al 2.0cm 西红柿 78.5
② Cu—Fe 2.0cm 西红柿 70.3
③ Al—Al 2.0cm 西红柿 0
④ Cu—Al 2.0cm 柠檬 45.7
⑤ Cu—Al 1.0cm 柠檬 98.4
⑥ 石墨棒—Al 1.0cm 柠檬 104.5
【解释与结论】
(1)实验①②③的目的是____。对比实验①②③得出结论是____。
(2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论，需要对比实验____(填序号)。对比④⑤得出结论是____。
【反思与探讨】
(3)水果电池中，水果的作用是____。
(4)对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为____，构成水果电池的其他要素还有___、___、____。
(5)水果电池是利用水果中的化学物质和金属发生化学反应而产生电能的一种装置，如将实验①中的西红柿换成硫酸铜溶液，进行实验，电流表示数不为零，Cu片和Al片上发生的电极反应式分别为____、____，总离子方程式为___。
参考答案：
1．D2．A3．C4．B5．B6．C7．D8．B9．C10．B11．D12．B13．C14．D15．A
16．(1) 升高
(2) 铜 石墨 溶液
(3) 正
17． 2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH- 减小 CH4+H2OCO+3H2 A H2-2e-+=H2O+CO2 33.6
18．(1)电流表指针偏转；Cu电极表面有气泡逸出
(2) 正极 2H++2e-=H2↑
(3)导电的作用，作为正极反应物
19．(1)热
(2) 0.015 AD
(3)CD
(4) 0.8
20．(1) 正极 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 降低 4.48L
(3)4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH)+4
21．(1) 探究电极材料对电池效果的影响 在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好
(2) ①④ 在其他条件相同时，电极间距离越小，电流越大，电池效果越好
(3)作电解质溶液
(4) 两极金属活动性不同 能发生自发的氧化还原反应 形成闭合回路 有电解质溶液
(5) 3Cu2++6e-=3Cu 2Al-6e-=2Al3+ 2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+
（同步练习）
一、单选题
1．金属镁和铝设计成如图所示的原电池。下列说法正确的是
A．铝作该原电池的负极 B．溶液中向极移动
C．电极的电极反应式为 D．电流方向为A
2．下列装置工作时都伴随有能量的变化，其中由电能转化为化学能的是（ ）
A．电解水 B．风光互补路灯
C．太阳能热水器 D．干电池
3．发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列装置工作时，涉及的能量转化主要是化学能与电能之间的转化的是
A．新型太阳能路灯 B．“长征五号”遥四运火箭发射 C．铅酸蓄电池 D．煤气灶载
A．A B．B C．C D．D
4．有人设计了如图所示的原电池装置，下列说法不正确的是
A．锌为负极，电流表的指针偏向铜
B．正极反应为：Cu +2e-= Cu2+，发生氧化反应
C．锌质量减少，铜片上产生气泡
D．硫酸根离子向锌片移动，电流从铜片经电流表流向锌片
5．下列属于一次电池的是
A．镍氢电池 B．锌锰干电池 C．锂离子电池 D．铅蓄电池
6．金属与足量稀硫酸反应制氢气，下列措施一定能使生成氢气的速率增大的是
A．增大硫酸的浓度
B．增加铁的用量
C．滴加少量硫酸铜溶液
D．增大压强
7．研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为，下列“水”电池的海水中放电时的有关说法不正确的是
A．正极反应式：
B．每生成1mol转移2mol电子
C．不断向“水”电池的正极移动
D．银为还原剂，AgCl是还原产物
8．由A、B两种金属和稀硫酸组成的原电池，A是正极，则下列推断正确的是
A．A的金属性强于B B．A电极上发生的电极反应是还原反应
C．电子不断由A电极经外电路流向B电极 D．A在金属性活动顺序表中一定排在氢前面
9．炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．C是正极，O2在C表面上发生还原反应
D．正极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
10．下列说法错误的是
A．在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极
B．原电池放电时，电流方向由电源的负极流向正极
C．用Mg、Al分别作电极，用NaOH溶液作电解液构成的原电池，Mg为正极
D．实验室制备时，用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应速率更快
11．下列说法正确的是
A．在海轮外壳表面附着铜块，可减缓海轮外壳的腐蚀
B．工业上采用电解熔融AlCl3制备金属铝
C．工业合成氨采用高温是为了提高反应物的平衡转化率
D．已知2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应ΔH＜0
12．下列关于锌铜原电池(如图)的说法错误的是
A．装置中存在“化学能→电能”的转化
B．Cu作负极，有大量气泡产生
C．反应一段时间后，电解质溶液质量增大
D．将Zn换成碳棒，没有电流通过
13．由锌、铜和稀硫酸形成的原电池的下列的描述正确的是
①Cu电极为负极 ②H+向负极移动 ③导线中电子流动的方向为Zn到Cu ④Cu极有H2产生 ⑤若有1mol电子流过导线,则产生H2为0.5mol ⑥正极反应式:
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①⑤⑥
14．在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N2、H2)和液体燃料合成气(CO、H2)，其工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．膜I侧反应为： H2O+2e-=H2+O2- O2+4e-=2O2-
B．膜II侧相当于原电池的负极
C．膜II侧发生的反应为：CH4+O2--2e-=2H2+CO
D．膜II侧每消耗1molCH4，膜I侧一定生成1mol H2
15．铜锌原电池如图所示，电解质溶液为硫酸铜。下列说法不正确的是
A．铜电极为正极，发生氧化反应 B．锌电极为负极，将逐渐被腐蚀
C．铜电极上的反应为：Cu2++2e-=Cu D．电子从锌电极经过导线流向铜电极
二、填空题
16．如图所示为原电池的装置图。
(1)上图中，若C为稀溶液，B为，A为石墨，则A电极的电极反应式为_______；反应进行一段时间后，溶液C的_______(填“升高”、“降低”或“基本不变”)。
(2)将反应设计成如上图所示的原电池装置，负极材料为_______，正极材料为_______；溶液C为_______。
(3)下图所示是利用电化学原理模拟生产硫酸：通入的电极是_______(填“正”或“负”)极，写出通入的电极反应式：_______。
17．(1)利用8NH3+6NO2=7N2+12H2O可以消除氮氧化物的污染，若设计成原电池，使用2mol·L-1的KOH溶液为电解质溶液。该电池正极的电极反应式为_______，放电一段时间后，负极附近溶液pH将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示
①写出催化重整的化学方程式_______。
②电池工作时，向_______(填A或B)极移动，电极A上H2参与的电极反应为：_______。
③用电器中每转移2mol电子，理论上电极B处消耗的气体体积(标准状况下)为_______L。
18．用如图装置进行实验。
(1)能证明化学能转化为电能的实验现象是___________。
(2)Cu电极作___________(填“正”或“负”)极，电极反应式为___________。
(3)溶液的作用是___________。
19．如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点。人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。
(1)图中所构想的物质和能量的循环中，太阳能最终转化为_______能。
(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下将和转化为，该反应的化学方程式为：。一定条件下，在2L密闭容器内进行上述反应，测得随时间的变化如下表所示：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
0.00 0.04 0.07 0.09 0.10 0.10 0.10
①内，用的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
②下列选项中能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母，下同)。
A．相同时间内，消耗的同时，生成
B．
C．容器内混合气体的质量保持不变
D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)为使该反应的反应速率增大，可采取下列措施中的_______。
A．保持容器体积不变，通入氢气使压强增大 B．降低温度
C．缩小容器体积，增大压强 D．增大浓度
(4)用人工光合作用得到的甲醇(CH3OH)、氧气和稀硫酸制作燃料电池，通入甲醇的一端电极反应式为_______。若消耗(标准状况下)，则电路中转移_______mol电子。
20．一种高性能的碱性硼化钒()—空气电池如下图所示，其中在电极发生反应 。请回答下列问题：
(1)复合碳电极是_______(填“正极”或者“负极”)，此电极所发生的反应式为：_______。
(2)该电池在工作过程中，负极区溶液的pH_______(填“降低”、“升高”或“不变”)。当外电路通过0.8mol电子时，消耗标准状况下的体积为_______。
(3)该电池的总反应式为：_______。
三、实验题
21．同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。
【提出问题】影响自制电池效果的因素有哪些？
【查阅资源】电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。
【实验探究】
Ⅰ.按如图连接水果电池。
Ⅱ.实验记录如表：
序号 电极 电极间距 水果种类 电流表示数(μA)
① Cu—Al 2.0cm 西红柿 78.5
② Cu—Fe 2.0cm 西红柿 70.3
③ Al—Al 2.0cm 西红柿 0
④ Cu—Al 2.0cm 柠檬 45.7
⑤ Cu—Al 1.0cm 柠檬 98.4
⑥ 石墨棒—Al 1.0cm 柠檬 104.5
【解释与结论】
(1)实验①②③的目的是____。对比实验①②③得出结论是____。
(2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论，需要对比实验____(填序号)。对比④⑤得出结论是____。
【反思与探讨】
(3)水果电池中，水果的作用是____。
(4)对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为____，构成水果电池的其他要素还有___、___、____。
(5)水果电池是利用水果中的化学物质和金属发生化学反应而产生电能的一种装置，如将实验①中的西红柿换成硫酸铜溶液，进行实验，电流表示数不为零，Cu片和Al片上发生的电极反应式分别为____、____，总离子方程式为___。
参考答案：
1．D2．A3．C4．B5．B6．C7．D8．B9．C10．B11．D12．B13．C14．D15．A
16．(1) 升高
(2) 铜 石墨 溶液
(3) 正
17． 2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH- 减小 CH4+H2OCO+3H2 A H2-2e-+=H2O+CO2 33.6
18．(1)电流表指针偏转；Cu电极表面有气泡逸出
(2) 正极 2H++2e-=H2↑
(3)导电的作用，作为正极反应物
19．(1)热
(2) 0.015 AD
(3)CD
(4) 0.8
20．(1) 正极 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 降低 4.48L
(3)4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH)+4
21．(1) 探究电极材料对电池效果的影响 在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好
(2) ①④ 在其他条件相同时，电极间距离越小，电流越大，电池效果越好
(3)作电解质溶液
(4) 两极金属活动性不同 能发生自发的氧化还原反应 形成闭合回路 有电解质溶液
(5) 3Cu2++6e-=3Cu 2Al-6e-=2Al3+ 2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+