苏教版（2019）必修第二册高中化学专题6化学反应与能量变化第三单元化学能与电能的转化同步练习

苏教版（2019）必修第二册高中化学专题6化学反应与能量变化第三单元化学能与电能的转化同步练习
一、单选题
1．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是（
）
A．O2在电极b上发生还原反应
B．溶液中OH-向电极a移动
C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:5
D．负极的电极反应式为2NH3-6e-
+6OH-=N2+6H2O
2．某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液研究原电池，并对实验进行了拓展，以下实验记录错误的是
A．铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解
B．电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极
C．把铜片换成石墨，实验现象相同
D．把稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流计指针依然偏转
3．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是(　　)
A．把煤块变成煤粉燃烧更为剧烈
B．锌与稀硫酸反应制H2时加入少量CuSO4溶液而使反应速率加快
C．双氧水中加入少量MnO2，即可迅速放出气体
D．固态FeCl3和固态NaOH混合后，加入水能迅速产生沉淀
4．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是（
）
A．
B．
C．
D．
5．有关电化学知识的描述正确的是
A．由于CaO+H2OCa(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池
B．当马口铁(镀锡铁)的镀层破损后，马口铁腐蚀会加快
C．原电池的电极附近溶液pH的变化可以用电池总反应式来判断
D．铅蓄电池放电时的正极反应式为PbO2
+4H＋
+2e－Pb2＋
+2H2O
6．近两年，我县电动汽车(标志为“”)逐渐增多，为保护环境做出了积极贡献。下列说法错误的是
A．电动汽车使用时涉及化学能与电能的转换
B．燃油汽车与电动汽车的动力能量转换完全一致
C．电动汽车充电、放电过程均有电子转移
D．电动汽车的使用有助于减少氮氧化物的排放
7．对于敞口容器中的化学反应：Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)，下列叙述中不正确的是(　　)
A．Zn和H2SO4的总能量大于ZnSO4和H2的总能量
B．反应过程中能量关系可用上图表示
C．若将该反应设计成原电池，则Zn为负极
D．若将该反应设计成原电池，当有32.5g锌溶解时正极放出22.4
L气体
8．将纯锌片和纯铜片按图所示插入相同浓度的稀硫酸中，以下有关叙述正确的是（
）
A．甲装置中电能转化为化学能
B．乙装置中电能转化为化学能
C．甲装置中铜片表面有气泡产生
D．乙装置中铜片表面有气泡生成
9．银锌纽扣电池，其电池的电池反应式为:Zn
+
Ag2O
+
H2O
=Zn(OH)2
+
2Ag
下列说法不正确的是
A．锌作负极
B．正极发生还原反应
C．电池工作时，电流从Ag2O经导线流向Zn
D．负极的电极方程式为：Zn-2e-
＝
Zn2+
10．在金属Pt、Cu和铱（Ir）的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO3?）以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下：
下列说法不正确的是
A．Ir的表面发生反应：H2
+
N2O＝N2
+
H2O
B．导电基体上的负极反应：H2－2e?＝2H+
C．若导电基体上只有单原子铜，也能消除含氮污染物
D．若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量
11．电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池，其电极分别为
Ag2O
和Zn，
电解质为
KOH
溶液，电极总反应为：Ag2O
+
H2O
+
Zn
=
Zn(OH)2
+
2Ag。
下列叙述正确的是
A．Zn是正极
B．Ag2O
电极上发生氧化反应
C．工作时正极区溶液的pH增大
D．工作时电子由
Ag2O
极经外电路流向Zn极
12．一定量的盐酸和过量的铁粉反应时,为了增大反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的
A．NaOH(s)
B．NaCl(s)
C．CuSO4
(s)
D．H2O
13．A、B、C都是金属，A和C分别放入同浓度的稀硫酸中，A的反应速率比C快，A与B和硫酸铜溶液组成原电池时，A的质量增加。A、B、C三种金属的活动性顺序为（
）
A．A>B>C
B．A>C>B
C．B>A>C
D．C>A>B
14．铝-海水-空气电池在航海中得到广泛的应用，其以海水做为电解液，电池的电极反应式分别为：Al－3eˉ=Al3+，O2
+
2H2O
+
4eˉ=4OHˉ，下列说法正确的是（　　）
A．该电池的正极是铝，发生氧化反应
B．电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，再从电解质溶液流回负极。
C．该电池的正极反应物是氧气
D．该电池实现了将电能转化为化学能
15．LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是（
）
A．电路中的电子从负极经外电路到正极，再经过KOH溶液回到负极，形成闭合回路
B．a处通入氢气，
b处通氧气，该装置将化学能最终转化为电能
C．电池放电后，
OH－的物质的量浓度减小
D．通入O2的电极发生反应：O2
+
4e－
＝
2O2－
16．Mg—AgCl
电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述不正确的是
A．负极反应式为Mg?2e?===Mg2+
B．负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
C．正极反应式为AgCl+e?===Ag+Cl?
D．电池放电时Cl?由负极向正极迁移
17．下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能
C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
二、填空题
18．Ⅰ.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)3C(g)+xD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。计算
(1)5min末A的物质的量浓度为__________mol/L。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为_________mol/(L·min)。
(3)化学方程式中x值为__________
。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)=5mol/(L·min)；②v(B)=6mol/(L·min)；③v(C)=4.5mol/(L·min)；④v(D)=8mol/(L·min)。
其中反应速率最快的是__________(填编号)。
II.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸一段时间，回答下列问题：
(5)下列说法正确的是________
(填字母代号)。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D．两烧杯中溶液的酸性均减弱
(6)在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲________乙(填“>”、“<”或“=”)。原因是________。
19．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：溶液、溶液、稀硫酸。按要求回答下列问题：
(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因：________________。
(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选溶液，外加导线，能否构成原电池？______。若能，请写出电极反应式，负极：__________________，正极：_________________（若不能，后两空不填）。
(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，在下面的方框中画出装置图__________(需标明电极材料及电池的正负极)。
20．现有如下两个反应：
(A)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(B)Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+
(1)根据两反应本质，判断各自能否设计成原电池________________________________。
(2)如果不能，说明其原因_______________。
(3)如果可以，则写出正、负极材料极其电极反应式、反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)：
负极：________，________________，________。
正极：________，________________，________。
三、原理综合题
21．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空。
（1）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。负极反应式为________________________________；反应一段时间后负极的质量_________（填“增重”或“减少”或“不变”）
（2）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，该电池极的负电极反应式是：________________________；标准状况下，2.24L的甲烷全部反应后，电子转移________
mol。
（3）将铝片和铜片用导线相连，分别插入浓硝酸中（a组）和插入烧碱溶液中（b组），都形成了原电池，在a组原电池中，负极材料为______；写出b组插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_________________________。
22．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：
(提示：O2-可在此固体电解质中自由移动)
①NiO电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。
②外电路中，电子是从_________电极流出(填“NiO”或“Pt”)。
③Pt电极上的电极反应式为_______________________________。
(2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。
实验编号
t(℃)
NO初始浓度
(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
1.2×10﹣3
5.80×10﹣3
82
Ⅱ
280
1.2×10﹣3
b
124
Ⅲ
350
a
5.80×10﹣3
82
①请将表中数据补充完整：a
___________。
②能验证温度对化学反应速率规律的是实验____________________(填实验序号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线________________(填“甲”或“乙”)。
(3)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO+2CO2CO2+N2，不能说明已达到平衡状态的是________(不定项选择)；
A．容器内混合气体温度不再变化
B．容器内的气体压强保持不变
C．2v逆(NO)=v正(N2)
D．容器内混合气体密度保持不变
参考答案
1．C2．B3．C4．D5．B6．B7．D8．C9．D10．C11．C12．C13．C14．C15．C16．D17．A
18．1.5mol/L
0.2mol/(L?min)
2
①
BD
>
甲池锌铜可形成原电池，能加快Zn与硫酸的反应速率
19．二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池，铝做负极被腐蚀
能
20．(A)不能，(B)可以
(A)不是氧化还原反应，没有电子转移
Cu
Cu?2e?=Cu2+
氧化反应
碳棒、Ag、铂、金(任选一种)
2Ag++2e?=2Ag
还原反应
21．Pb＋SO42-–2e-=PbSO4
增重
CH4＋10OH－–8e－＝CO32—＋7H2O
0.8
Cu
Al+4OH-–3e-＝AlO2-+2H2O
22．氧化
NiO
O2＋4e－＝2O2?
1.2×10?3
Ⅰ和Ⅲ
乙
CD