化学反应与电能 专项练 2025年高考化学复习备考

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化学反应与电能 专项练
2025年高考化学复习备考
一、单选题（共15题）
1．下列我国科技创新的产品设备在工作时由化学能转化成电能的是
A．长征5号火箭使用的液氧煤油发动机 B．北斗导航卫星的太阳能电池板 C．位于江苏的海上风力电动机 D．由橙子制成的简易电池
A．A B．B C．C D．D
2．下列装置中，能构成原电池的是

A．只有甲 B．只有乙
C．只有丙 D．除乙均可以
3．如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是
A．溶液变成蓝色
B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
C．如果将硫酸换成硫酸铜，导线中不会有电子流动
D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向改变
4．a、b、c、d四种金属电极有关的反应装置及部分反应现象如下表所示：
实验装置
部分实验现象 b极质量减小，a极质量增加 溶液中的向b极移动 c极溶解，d极有气体产生 外电路电流从d极流出
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A． B． C． D．
5．将过量的等质量的两份锌粉a、b，分别加入相同质量、相同浓度的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是
A． B．
C． D．
6．某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是
选项 正极 负极 电解质溶液
A Cu Fe FeCl3溶液
B C Fe Fe(NO3)3溶液
C Fe Zn Fe2(SO4)3溶液
D Ag Fe Fe2(SO4)3溶液
A．A B．B C．C D．D
7．关于化学电源：①银锌纽扣电池；②氢氧燃料电池；③锌锰干电池；④铅蓄电池，有关说法正确的是
A．②和③都属于绿色电池 B．①和③都属于一次电池
C．①和④都属于二次电池 D．②可将化学能全部转化为电能
8．下列说法正确的是
A．锌锰电池和碱性锌锰电池的正极材料均是锌
B．锌锰电池中电解质主要是NH4Cl，而碱性锌锰电池中的电解质主要是KOH
C．碱性锌锰电池不如锌锰电池的寿命长
D．干电池放电之后还可再充电
9．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O。下列说法中，正确的是

A．Pb作电池的负极
B．PbO2作电池的负极
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
10．新能源公交车所用的氢氧燃料电池工作示意图如图所示。下列说法中不正确的是
A．电极a为电池的负极，发生氧化反应
B．电极b表面反应为
C．电池工作过程中向正极迁移
D．电池工作时，电子由电极a流出，移向电极b
11．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A．图1所示装置可将化学能转化为电能
B．图2可表示晶体与晶体反应的能量变化
C．图3所示的锌锰干电池中发生还原反应
D．图4所示装置可验证金属活动性：M12．某原电池的示意图如图，M、N为两种不同的常见金属，X溶液为酸溶液或碱溶液。下列说法正确的是

A．若M电极为Mg，N电极为Al，则M一定为负极
B．若M电极为Fe，N电极为Cu，则M一定为负极
C．若M电极质量减轻，N电极质量一定增加
D．若M电极质量显著减少，则M一定为负极
13．金属a、b的活动性均比氢强，a还可以从b的硝酸盐中置换出b。将a、b用导线相连放入稀H2SO4溶液中，下列叙述中不正确的是
A．导线上有电流，电子由a通过导线流向b
B．a极质量不变
C．b电极反应式为：2H++2e-=H2↑
D．b极发生还原反应
14．一种NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是

A．负极的电极反应式为NO-3e-+2H2O=NO+4H+
B．H+通过质子交换膜向左侧多孔石墨棒移动
C．若产生lmolHNO3，则通入O2的体积应大于16.8L
D．电子的流动方向：负极→电解质溶液→正极
15．用柠檬汁及电极材料组装的水果电池可观察到灯泡发亮，装置如图所示。下列分析正确的是

A．铝片是正极 B．柠檬汁是电解质溶液
C．电子从铝电极流出经柠檬汁到铜电极 D．H+在铜电极上失电子发生还原反应生成H2
二、非选择题（共2题）
16．能源与人类的生存和发展息息相关，化学反应在人类利用能源的历史过程中充当重要的角色。回答下列问题：
(1)科学家最近研制出利用太阳能产生激光，使海水分解。太阳光分解海水时，水分解断裂的化学键是 (填“离子键”或“共价键”)。
(2)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______(填字母)。
A． B．
C． D．
(3)如图为某燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。回答下列问题：

若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①a极通入的物质为 (填物质名称)，电解质溶液中的OH-移向 (“负”或“正”)。
②写出此氢氧燃料电池工作时总反应方程式： 。
17．图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题：
(1)以下叙述中，正确的是 。
A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．两烧杯中溶液的均增大
D．乙中电子从铜片经导线流向锌片
E．乙溶液中向锌片方向移动
(2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为 （填写选项字母）；乙为 （同前）。
A．将化学能转化成热能 B．将电能转化成为化学能 C．将化学能转化成电能
(3)若反应过程中有电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为 ；溶液质量增加 g。
(4)下列反应可以作为原电池工作时发生的反应的是：_________。
A．
B．
C．
D．
(5)乙中负极电极反应方程式为： 。
参考答案：
1．D
A．液氧煤油发动机将化学能转化为热能和机械能，而没有把化学能转化成电能，故A错误；
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，而没有把化学能转化成电能，故B错误；
C．风力发电机厂将风能转化为电能，而没有把化学能转化成电能，故C错误；
D．由橙子制成的简易电池将化学能转化为电能，故D正确；
2．C
甲．没有用导线连接形成闭合回路，所以不能构成原电池，错误；
乙．两电极材料相同，所以不能构成原电池，错误；
丙．有两个活泼性不同的电极，且两电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，所以该装置能构成原电池，正确；
丁．乙醇是非电解质，且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应，所以不能构成原电池，错误；
3．B
A．该装置组成锌铜原电池，锌作负极失去电子变成锌离子，铜作正极，铜本身不参与反应，溶液不会变成蓝色，A项错误；
B．原电池是化学能转化为电能的装置，原电池产生的电能在电路中转化为LED灯的光能，所以装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，B项正确；
C．如果将硫酸换成硫酸铜，仍能形成原电池，导线中会有电子流动，C项错误；
D．如果将锌片换成铁片，铁比铜活泼，铁仍旧作负极，电路中的电流方向不改变，D项错误；
4．D
b极质量减小，a极质量增加，则表明b极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在a极得电子生成Cu附着在a极，金属活动性b＞a；
原电池中H+向b极移动，则b为正极，c为负极，c比b活泼，金属活动性c＞b；
c极溶解，d极有气体产生，则c极为负极，d极为正极，金属活动性c＞d；
导线中电流从d极流出，则a极为负极，d极为正极，金属活动性a＞d；
综合以上分析，金属活动性c＞b＞a＞d，D满足题意。
5．B
足量的锌和相同量的稀硫酸反应，a中加入硫酸铜溶液，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属铁和硫酸反应的速率，所以反应速率：a>b，速率越大，锌完全反应时所用的时间越短，所以a所用的时间小于b所用的时间；产生氢气的量取决于稀硫酸的物质的量，而a、b中金属锌均过量，和相同量的硫酸反应生成氢气的量相等，所以氢气的体积：a=b，综上所述，故选B。
6．C
根据2Fe3++Fe=3Fe2+知，铁易失电子而作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，铁离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液为可溶性的铁盐：
A．铜作正极，铁作负极，电解质为可溶性的氯化铁，则符合题意，故A不选；
B．铁作负极，碳作正极，电解质为Fe(NO3)3溶液，能发生氧化还原反应，则符合题意，故B不选；
C．Zn的金属活泼性比Fe强，则Zn作负极，Fe作正极，电解质为可溶性的硫酸铁，所以不能构成该条件下的原电池，则不符合题意，故C选；
D．Fe作负极，银作正极，电解质为Fe2(SO4)3溶液，发生反应为2Fe3++Fe═3Fe2+，符合题意，故D不选；
7．B
A．锌锰干电池含有重金属元素，不是绿色电池，A错误；
B．①银锌纽扣电池和③锌锰干电池完全放电后均不能再使用，属于一次电池，B正确；
C．①银锌纽扣电池完全放电后不能再使用，属于一次电池，C错误；
D．燃料电池放电过程中会有一部分化学能转化为热能，D错误；
8．B
A．Zn失电子作负极，所以锌锰电池和碱性锌锰电池的负极材料均是锌，故A错误；
B．锌锰电池中电解质主要是NH4Cl，碱性锌锰电池中的电解质是用强碱代替了氯化铵，一般碱性锌锰电池中的电解质主要是KOH，故B正确；
C．锌锰电池的负极为锌筒，NH4Cl溶液水解显酸性，所以锌易被NH4Cl溶液腐蚀，因此碱性锌锰电池比锌锰电池的寿命长，故C错误；
D．干电池属于一次电池，一次电池不能反复充放电，故D错误 ；
9．A
A．根据总反应方程式，Pb化合价升高，失去电子，因此Pb作电池的负极，故A正确；
B．PbO2中Pb化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此PbO2作电池的正极，故B错误；
C．PbO2得电子，被还原，故C错误；
D．根据总反应方程式分析，电池放电时，硫酸不断消耗，浓度不断减弱，则溶液酸性减弱，故D错误。
10．C
A．由分析可知，电极a为电池的负极，发生氧化反应，A正确；
B．电极b为正极，电极反应式为，B正确；
C．电池工作过程中为阴离子，移向电池的负极，C错误；
D．电池工作时，电子由负极流出，向正极流入，即由电极a流出，移向电极b，D正确；
11．C
A．图1没有形成闭合电路，需要盐桥，所示装置不能构成原电池，不能将化学能转化为电能，故A错误；
B．图2所示，为放热反应，Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl反应为吸热反应，故B错误；
C．锌锰干电池中，锌失电子发生氧化反应，锌筒作负极，MnO2做正极，发生还原反应，故C正确；
D．图4所示装置为原电池，正极发生还原反应，产物为H2，负极发生氧化反应，负极金属活动性强，活动性 M>N，D错误；
12．D
A．若M电极为Mg，N电极为Al，X溶液为氢氧化钠溶液，则Al为负极，负极上Al失去电子，Mg为正极，得电子，故A错误；
B．若M电极为Fe，N电极为Cu，X溶液为浓硝酸，Cu能和浓硝酸反应，Cu被氧化，作负极，Al在浓硝酸中钝化，硝酸根在正极铝上得电子被还原为二氧化氮，故B错误；
C．若M电极质量减轻，N电极质量不一定增加，如Mg-Al-氢氧化钠溶液，铝为负极，镁为正极，负极生成Na[Al(OH)4]，正极生成氢气，正极质量不增加，故C错误；
D．一般来说，原电池中相对活泼的一极失去电子，为原电池的负极，若M电极质量显著减少，表示M失去电子，则M一定为负极，故D正确。
13．B
A．a、b用导线相连放入稀硫酸中构成原电池，a为负极，b为正极，电子从a经过导线流向b，A正确；
B．a电极为负极，反应过程中不断被消耗，a极质量减小，B错误；
C．b电极为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑，C正确；
D．b电极为正极，正极上氢离子得电子被还原发生还原反应，D正确；
14．A
A．燃料电池中，通燃料一极为负极，即通入NO的一极为负极，根据装置图可知，负极电极反应式为NO+2H2O-3e-=NO+4H+，故A正确；
B．根据原电池工作原理，H+从负极经质子交换膜向正极移动，即移向右侧多孔石墨，故B错误；
C．题中没有指明是否是标准状况，因此无法判断通入氧气的体积，故C错误；
D．根据原电池工作原理可知，电子从负极经外电路流向正极，故D错误；
15．B
A．Al的金属活动性强于铜，则铝片是负极，A不正确；
B．柠檬汁里含有机酸，是电解质溶液，B正确；
C．电子不能经过溶液，电子从铝电极流出，经灯泡流到铜电极，C不正确；
D．H+在铜电极上得电子发生还原反应，从而生成H2，D不正确；
16．(1)共价键
(2)A
(3) 氢气 负
（1）水是共价化合物，分子中只存在共价键，则水分解时断裂的化学键是共价键；
（2）根据原电池的形成条件可知，必须是自发进行的氧化还原反应才可能从理论上将其设计为原电池；
A．Fe+2FeCl3=3FeCl2是一个自发进行的氧化还原反应，可以设计为原电池，A符合题意；
B．是一个自发进行的非氧化还原反应，不可以设计成原电池，B错误；
C．是一个非自发进行的氧化还原反应，不可以设计为原电池，C错误；
D．是一个自发进行的非氧化还原反应，不可以设计成原电池， D错误；
（3）①由电子流向可知，a极为负极，通入的物质为氢气，氢气失去电子发生氧化反应；原电池中阴离子向负极迁移，故电解质溶液中的OH-移向负极。
②氢氧燃料电池工作时总反应方程式：。
17．(1)CE
(2) A C
(3) 63
(4)AD
(5)
（1）A．甲中锌铜没有形成闭合电路，没有构成原电池，故A错误；
B．甲中锌铜没有形成闭合电路，甲中铜片表面没有气泡产生，故B错误；
C．两烧杯中均发生反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，氢离子浓度降低，溶液的均增大，故C正确；
D．乙构成原电池，锌是负极、铜是正极，电子从锌片经导线流向铜片，故D错误；
E．乙构成原电池，锌是负极、铜是正极，乙溶液中向锌片方向移动，故E正确；
选CE。
（2）甲没有构成原电池，将化学能转化成热能，选A；乙为原电池，将化学能转化成电能，选C。
（3）根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，Zn元素化合价由0升高为+2，氢元素化合价由+1降低为0，若反应过程中有电子发生转移，反应消耗1molZn、生成1mol氢气，则生成的氢气在标况下的体积为22.4L；溶液质量增加65g-2g=63g。
（4）A. 是氧化还原反应，有电子转移，可以作为原电池工作时发生的反应，故选A；
B. 不是氧化还原反应，没有电子转移，不能可以作为原电池工作时发生的反应，故不选B；
C. 不是氧化还原反应，没有电子转移，不能可以作为原电池工作时发生的反应，故不选C；
D. 是氧化还原反应，有电子转移，可以作为原电池工作时发生的反应，故选D；
（5）锌的活泼性大于铜，乙中锌为负极，负极电极反应方程式为。
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