高中化学人教版 (2019)必修 第二册化学反应与能量变化达标测试

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[学业达标]
1．对化学电源的叙述正确的是( )
A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高
B.化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
C.化学电源均是安全、无污染的
D.化学电源即为可充电电池
2．有关原电池的下列说法中正确的是( )
A.在外电路中电子由正极流向负极
B.在原电池中负极发生还原反应
C.原电池工作时，阳离子向正极方向移动
D.原电池中正极一定是不活泼金属
3．如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是( )
A.电子由铜通过导线流向锌
B.该装置是将电能转化为化学能的装置
C.锌电极发生氧化反应
D.电流由锌通过导线流向铜
4．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
5．如图所示为铁棒和碳棒在稀硫酸中所组成的原电池装置，c、d为两个电极。下列有关的判断正确的是( )
A.电池工作的过程中，c电极上产生气泡
B.电池工作时，溶液中H＋和Fe2＋向d电极移动
C.d为负极，发生氧化反应
D.电池工作的过程中，溶液中SO eq \\al(2－,4) 浓度发生显著变化
6．如右图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )
A.A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸
B.A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸
C.A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液
D.A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液
7．[2022·山西大学附中高一检测]“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是( )
A.镁片作为正极
B.食盐水作为电解质溶液
C.电池工作时镁片逐渐被消耗
D.在活性炭处O2发生还原反应
[等级突破]
8．燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( )
A.负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B.负极反应式：
CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O
C.随着放电的进行，溶液的氢氧根浓度不变
D.放电时溶液中的阴离子向负极移动
9.
某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是( )
A.a和b不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出
B.a和b用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
C.无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成
D.a和b用导线连接时，溶液中的Cu2＋向铜电极移动
10．图甲是铜锌原电池示意图。图乙中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示 ( )
A.铜棒的质量 B．c(Zn2＋)
C.c(H＋) D．c(SO eq \\al(2－,4) )
11．电子计算机所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。下列判断正确的是( )
A.锌为正极，Ag2O为负极
B.在使用过程中，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
C.该电池工作时，将电能转化成化学能
D.该电池工作时，负极区溶液的pH增大
12．将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
13．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：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a>b>c>d B．b>c>d>a
C．d>a>b>c D．a>b>d>c
14．汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如下图所示，放电时的电池反应如下：
PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O
根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A．PbO2是电池的负极
B．Pb是电池的负极
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
15．Mg­AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式：2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是( )
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
C．不能被KCl溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
16．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是________________________________________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是________________________________________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是____________。
17．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。
总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
(1)该电池的负极是________，负极反应是________。
(2)正极现象是________________________________________________________________________。
(3)放电时OH－向____________移动(填“正极”或“负极”)。
课时作业9 化学反应与电能
1．解析：由于是化学能与电能的直接转化，节省了许多中间环节，所以化学电源对化学能的利用率比火力发电高得多，但火力发电所提供的电能仍居世界耗电量的首位；化学电源一般较安全，但含重金属的电源如果随意丢弃，将会给环境带来严重的污染；有些化学电源是可充电电池(如镍镉电池)，有些是不可充电的(如干电池)。
答案：A
2．答案：C
3．解析：A项，铜作正极，锌作负极，因此电子由锌通过导线流向铜，故错误；B项，该装置是将化学能转化为电能的装置，故错误；C项，锌作负极，发生氧化反应，故正确；D项，电子与电流的方向相反，因此电流由铜通过导线流向锌，故错误。
答案：C
4．解析：甲装置不能构成闭合回路，乙装置两极材料相同，丁装置酒精是非电解质，只有丙装置具备原电池的构成条件。
答案：C
5．解析：由电流方向可知，c为负极，d为正极，所以c电极上发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，无气泡产生，A不正确；原电池中阳离子向正极移动，即向d电极移动，所以溶液中H＋和Fe2＋向d电极移动，B正确；d为正极，发生还原反应，C不正确；电池工作的过程中，SO eq \\al(2－,4) 不参加电极反应，电极反应不产生也不消耗水，则溶液中SO eq \\al(2－,4) 浓度基本不变，D不正确。
答案：B
6．解析：A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极逐渐变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。选项A和B中的反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，则A中A极变细，B中A极不变。C和D两项中的反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C中A极变细，D中A极变粗。
答案：D
7．解析：从电池反应看，Mg由0价升高到＋2价，则镁片失电子，是负极，A错误；食盐水中含有Na＋和Cl－，具有导电性，可作为电解质溶液，B正确；电池工作时，镁片不断失电子生成Mg2＋进入溶液，所以镁片逐渐被消耗，C正确；活性炭是正极，O2得电子发生还原反应，D正确。
答案：A
8．解析：O2＋2H2O＋4e－===4OH－应为正极反应式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱溶液中逸出，它将进一步反应转化成碳酸根。所以负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO eq \\al(2－,3) ＋7H2O。由于部分碱液和二氧化碳反应，所以溶液的c(OH－)将减小。
答案：D
9．解析：a和b不连接时，没有形成闭合回路，没有构成原电池，发生化学反应，铁把铜置换出来，A项正确；导线连接后，构成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，发生的反应为Fe－ 2e－===Fe2＋，B项错误；根据选项A、B分析可知，无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成，C项正确；构成原电池时，阳离子向正极移动，铜作正极，D项正确。
答案：B
10．解析：该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。在正极Cu上，溶液中的H＋获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，A错误；由于Zn是负极，不断发生反应Zn－2e－===Zn2＋，所以溶液中c(Zn2＋)增大，B错误；由于反应不断消耗H＋，所以溶液中c(H＋)逐渐降低，C正确；SO eq \\al(2－,4) 不参加反应，其浓度不变，D错误。
答案：C
11．解析：根据化合价变化可知Zn被氧化，应为电池的负极，则正极为Ag2O，故A错误；在使用过程中电子由负极经外电路移向正极，B正确；原电池是将化学能转化为电能的装置，故C错误；原电池工作时，负极发生反应Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，OH－浓度减小，溶液的pH减小，故D错误。
答案：B
12．解析：由题目中所给图示可知，甲中形成闭合回路，符合形成原电池的条件。铜的活泼性比锌弱，故铜作正极，发生电极反应为2H＋＋2e－===H2↑；乙不能构成闭合回路，不能形成原电池，只在锌片上发生反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，由于两者都消耗H＋，故溶液的pH都增大。由于原电池的形成，故甲的反应速率比乙的快。
答案：C
13．解析：装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属易失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c，故选C。
答案：C
14．解析：根据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电池的负极，其电极反应式为Pb＋SO eq \\al(2－,4) －2e－===PbSO4，B正确；PbO2在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池的正极，A、C错误；由于原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱，D错误。
答案：B
15．解析：由电池反应方程式看出，Mg是还原剂、AgCl是氧化剂，Mg作负极，A错误；Mg作负极，其电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，B错误；因为该电池能被海水激活，故KCl溶液也可以激活电池，C错误；电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池工作时将化学能转化为电能，电能的产生可用于海上应急照明供电，D正确。
答案：D
16．答案：(1)A－2e－===A2＋
(2)Cu2＋＋2e－===Cu
(3)变大
(4)D>A>B>C
17．解析：金属锂比铁活泼，作原电池的负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，LiOH溶液中的阳离子有Li＋和H＋，由于氧化性H＋>Li＋，所以正极反应是2H＋＋2e－===H2↑，正极产生无色气体；在原电池的放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以OH－向负极移动。
答案：(1)锂 Li－e－===Li＋
(2)有无色气体产生
(3)负极
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
装置
现象
二价金属A
不断溶解
C的质量增加
A上有气
体产生