鲁科版 (2019)选择性必修1第1章 化学反应与能量转化第2节 化学能转化为电能——电池当堂达标检测题

课时2 化学电源

1.（2021北京海淀高二月考）碱性锌锰干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率,称为自放电现象。

下列关于原电池和干电池的说法不正确的是(     )

A.两者正极材料不同

B. 的放电产物可能是

C.两者负极反应均为 失电子

D.原电池中 与稀 存在自放电现象

答案： 

解析：题左图为干电池,干电池的正极材料是碳,题右图为原电池,正极材料是铜单质,两者正极材料不同,故A正确;干电池中 作氧化剂, 元素的化合价降低,故B不正确;所给装置中 均为负极,失去电子,故C正确;根据自放电现象的定义, 与稀硫酸能够发生反应,即原电池中 与稀硫酸存在自放电现象,故D正确。

2.（2021山东滕州高二期末）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 混合物一旦受热熔融,电池即可瞬间输出电能。该电池的总反应为 。下列有关说法正确的是(     )

A.常温时,在正、负极间接上检流计,指针发生偏转

B.正极反应式:

C.每转移 电子,理论上生成

D.放电过程中, 向负极移动

答案： 

解析：热激活电池需要加热才能工作,A错误;由总反应可知正极是硫酸铅得电子变为硫酸锂和铅,B正确;转移 电子理论上生成 铅,即 错误;原电池中阳离子向正极移动,D错误。

3.（2021河南郑州高二联考）甲醇燃料电池体积小巧、洁净环保、比能量高,已在便携式通讯设备、汽车等领域应用。某甲醇燃料电池的总反应式为 ,该燃料电池的示意图如下所示。下列说法错误的是 (      )

A. 是甲醇, 是氧气

B.燃料电池将化学能转化为电能

C.质子从电极 区穿过交换膜移向电极 区

D.负极反应：

答案： 

解析：由质子交换膜知,电解质溶液呈酸性, 极上生成水,则 为氧气,电极 为正极,电极 为负极,负极反应式为 正极反应式为 是甲醇、 是二氧化碳,质子从电极 区通过质子交换膜移到电极 区。通过以上分析知,B、C、D正确。

4.（2021山东济南高二联考）某种熔融碳酸盐燃料电池以 为电解质,以 为燃料时,该电池工作原理如图所示,下列说法正确的是(     )

A. 为 为

B. 向正极移动

C.此电池在常温时也能工作

D.正极的电极反应式为

答案： 

解析：燃料电池中通入燃料的电极是负极,通入氧化剂的电极是正极,根据电子流向知,通入 的电极是负极,通入 的电极是正极,所以 是 是空气,故A错误;原电池放电时,阴离子向负极移动,则 向负极移动,故B错误;电解质为熔融碳酸盐,电池工作需要高温条件,故C错误;正极上氧气得电子,和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为 故D正确。

5.（2021海南海口二中高二月考）原电池的装置图如下所示。请回答：

（1）若 为稀硫酸,电流表指针发生偏转, 电极材料为 且作负极,则 电极上发生的电极反应为  ;反应进行一段时间后溶液 的 （填“减小”“增大”或“不变”）。

（2）若需将反应： 设计成如上图所示的原电池装置,则 （负极）电极材料为  , （正极）电极材料为  ,溶液 为  。

（3）若溶液 为 溶液, 电极材料为 , 电极材料为 ,则 是  极, 极发生  反应,电极反应为  。反应过程溶液中 （填“变大”“变小”或“不变”）。

答案：  （1）   ; 增大

 （2）   ; 石墨（合理即可）;  溶液（合理即可）

（3）负极 ; 还原;     ; 变小

解析：（1）铁作负极,则该电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应,所以正极反应是氢离子得电子生成氢气,电极反应式为 ;氢离子放电，导致溶液 中氢离子浓度减小, 增大。

（2） 设计成如题图所示的原电池装置,根据化学方程式中物质发生的反应类型判断, 发生氧化反应,作原电池的负极,所以 电极材料是 , 电极材料是比 不活泼的导电物质如石墨、 ,溶液 中含有 ,如 溶液。

（3） 比较活泼,在原电池中作负极, 作正极,正极发生还原反应, 在正极得到电子变成 ,电极反应为 ,则 变小。

素养提升练

6.（不定项）人工光合作用能够借助太阳能,用 和 制备化学原料。通过人工光合作用制备 的原理示意图如下所示。下列说法不正确的是(     )

A.该过程只实现了化学能到电能的转化

B.催化剂 表面发生氧化反应,有 产生

C.催化剂 附近溶液酸性减弱,催化剂 附近溶液酸性增强

D.催化剂 表面的反应是

答案：  ;

解析：  电池总反应式为 。负极： ,正极： 。A项,太阳能先转化为电能,电能再转化为化学能,错误;C项,催化剂a表面生成 ,附近溶液酸性增强,催化剂 表面消耗 ,附近溶液酸性减弱,错误。

7.（2019课标Ⅰ,12,6分）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时 在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是(     )

A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能

B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应

C.正极区,固氮酶为催化剂, 发生还原反应生成

D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

答案： 

解析：A项,现有工业合成氨的反应条件是高温、高压、催化剂,则题述方法合成氨条件更为温和,同时可将化学能转化为电能,正确;B项,阴（正）极区,在固氮酶催化作用下发生反应 ,错误;C项,由B项分析可知正极区 被还原为 ,正确;D项,原电池工作时,质子 通过交换膜由负极区向正极区移动,正确。

8.（不定项）我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍,装置原理如图所示,其中固体薄膜只允许 通过。锂离子电池的总反应为 。下列有关说法错误的是(     )

A.放电时, 穿过固体薄膜进入电解质水溶液中

B.放电时,正极反应为

C.放电时,电极 为负极,发生还原反应

D.该电池的缺点是存在副反应

答案：  ;

解析： 为活泼金属,放电时,发生氧化反应,故电极a为负极,阳离子从负极移向正极,即 穿过固体薄膜进入电解质水溶液中,然后移向电极b,A项正确;放电时,正极反应为 项正确;放电时,电极 是正极,发生还原反应,C项错误;由于固体薄膜只允许 通过,水不能与 接触,故不存在 与水的反应,D项错误。

9.（2021山东聊城高二月考）

（1）浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取 的同时又获得了电能。

① 为  极, 极电极反应式为  。

② 极生成 时, 移向  （填“ ”或“ ”）极。

答案：（1）①正 ;   ②2  ;

（2） 电池是一种能被海水激活的一次性电池,电池反应方程式为 。

①负极反应式为  ;

②正极反应式为  。

答案：（2）①  ②

解析： （2） 为负极,失电子生成 得电子生成 和 。

创新拓展练

10.（2021天津静海高二期末）执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示,其反应原理为 ,被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流,该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其含量。下列说法错误的是(     )

A.呼出气体中酒精含量越高,微处理器中通过的电流越大

B. 为正极,电极反应式为

C.电解质溶液中的 移向 电极

D. 极上的电极反应式为

答案： 

解析：酒精含量越高,电流越大,A正确;溶液呈酸性,不能生成氢氧根离子,B错误;原电池中氢离子向正极移动,通入氧气的电极为正极,C正确;a电极为负极,乙醇失电子变为乙酸,D正确。