化学人教版 (2019)第一节 化学反应与能量变化第2课时同步测试题

课时检测区·基础达标

1.下列关于化学电源的说法正确的是　(　　)

A.干电池放电之后还能再充电

B.充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能

C.充电电池可以无限制地反复放电、充电

D.氢氧燃料电池是一种环境友好电池

【解析】选D。A项,干电池是一次性电池,放电之后不能再充电,A错误;B项,充电电池在放电时化学能转化为电能,充电时将电能转化为化学能,B错误;C项,充电电池不能无限制地反复放电、充电,C错误;D项,氢氧燃料电池的生成物是水,是一种环境友好电池,D正确。

2.(2020·永州高一检测)镍-镉(Ni-Cd)可充电电池可以发生如下反应:Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O,由此可知,该电池的负极材料是

　(　　)

A.Cd　　B.NiO(OH)　　C.Cd(OH)2　　D.Ni(OH)2

【解析】选A。放电时,元素化合价升高失电子的物质为负极材料。

3. 发光二极管简称LED(Light Emitting Diode),是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能。如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是 (　　)

A.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换

B.铜片上发生的反应为2H++2e-H2↑

C.如果将硫酸换成柠檬汁,导线中不会有电子流动

D.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变

【解析】选C。A项,原电池把化学能转化为电能,电能又转化为光能,即装置中存在“化学能→电能→光能”的转换,A正确;B项,锌的金属性强于铜,锌是负极,铜是正极,溶液中的H+在正极放电,即铜片上发生的反应为2H++2e-H2↑,B正确;C项,如果将硫酸换成柠檬汁,仍然可以构成原电池,导线中仍会有电子流动,C错误;D项,如果将锌片换成铁片,仍然是铜作正极,铁作负极,即电路中的电流方向不变,D正确。

【补偿训练】

热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是

　(　　)

A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-CaCl2

B.放电过程中,Li+向负极移动

C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb

D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转

【解析】选D。通过题中电池总反应式:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。可判断出该反应中的氧化剂为PbSO4,还原剂为Ca,所以原电池的负极反应式为Ca+2Cl--2e- CaCl2,正极反应式为PbSO4+2Li++2e-Li2SO4+Pb,A项错误;原电池工作过程中电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以Li+向正极移动,B项错误;由电池总反应知,每转移0.2 mol电子,理论上生成0.1 mol Pb,则每转移0.1 mol电子,生成0.05 mol Pb其质量为0.05 mol×207 g·mol-1

=10.35 g;C错误;常温时,LiCl-KCl为固体,不电离,电池内部没有自由移动的离子,不具备形成原电池的条件,所以在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转,D正确。

4.据媒体报道,以氢氧燃料电池为动力的公交车在北京试运行。质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是　(　　)

①正极反应为O2+4H++4e-2H2O　②负极反应为2H2-4e-4H+　

③总的化学反应为2H2+O22H2O　④氢离子通过电解质向正极移动

A.①②③　　B.②③④　　C.①②④　　D.①②③④

【解析】选C。此题考查了原电池的基本原理,包括燃料电池的电极反应、总反应及电解液中离子的移动等相关理论。通过分析,③反应条件是点燃,显然是错误的,其余各项均正确。

5.(2020·唐山高一检测)一种燃料电池中发生的化学反应为在酸性溶液中甲醇(CH3OH)与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是　(　　)

A.CH3OH+O2-2e-H2O+CO2+2H+

B.O2+4H++4e-2H2O

C.CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+

D.O2+2H2O+4e-4OH-

【解析】选C。该燃料电池的总反应为①2CH3OH+3O24H2O+2CO2,由于在酸性溶液中正极反应为②O2+4H++4e-2H2O,根据电子守恒则负极反应为CH3OH+H2O   CO2+6H++6e-。

6.(2019·潍坊高一检测)锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高的优点受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2,下列说法中正确的是　(　　)

A.Li是正极,电极反应式为Li-e-Li+

B.Li是负极,电极反应式为Li-e-Li+

C.MnO2是负极,电极反应式为MnO2+e-Mn  

D.Li是负极,电极反应式为Li-2e-Li2+

【解析】选B。由总反应式Li+MnO2LiMnO2可知,锂元素在反应后化合价升高(0→+1价),锰元素在反应后化合价降低(+4价→+3价)。Li失电子被氧化,在电池中作负极,电极反应式为Li-e-Li+。MnO2在正极上得电子被还原,电极反应式为MnO2+e-Mn。