高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化课时作业

高中化学下学期苏教版（2019）必修第二册专题6化学反应与能量变化第三单元化学能与电能的转化课后巩固练习

一、单选题

1．氧化锆氧量分析仪主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，其工作原理如图所示。在固体电解质(加入一定量的)的两面各烧结一个铂电极，当两侧的氧分压不同时，氧分压高的一侧的氧以离子形式向氧分压低的一侧迁移。使用空气做参比，测出两侧的氧浓差电势，便可知道烟气中氧气含量。下列说法正确的是(    )

A．图中参比侧电极电势低于测量侧电极电势   B．测量侧电极反应式为

C．分析仪工作时、移向参比侧   D．测量侧处于富氧环境中，分析仪中的电流会发生逆转

2．下列有关电池的说法不正确的是(    )

A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．锌锰干电池中，锌电极是负极

C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能 D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

3．少量铁粉与100 mL 0.01 mol/L的硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的总量，可以使用如下方法中的(    )

A．加入l00 mL0.02 mol/L的盐酸  B．加入少量硫酸氢钠固体  C．加入少量CuSO4固体  D．降低温度

4．氢氧燃料电池被人们誉为“绿色电池”，具有广阔的发展前途。如图为电池示意图。已知电池工作时，电流从电极a经由导线流向电极b。则下列说法正确的是（    ）

A．该燃料电池能将电能转化为化学能    B．a极的反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-

C．溶液中的OH-从右室向左室移动      D．电池中电解液的pH逐渐增大

5．磷酸亚铁锂电池(如图所示)是新能源汽车的动力电池之一。M电极是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许通过，电池的总反应为。下列说法正确的是(    )

A．放电时，向M极移动

B．充电时电路中每通过电子，就有碳和金属锂复合在一起

C．放电时，M极反应为

D．充电时，N极反应为

6．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

7．如图为镁－次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是(    )

A．该燃料电池中镁为负极，发生还原反应

B．电池的总反应式为Mg＋ClO－＋H2O=Mg(OH)2↓＋Cl－

C．放电过程中OH－移向负极

D．酸性电解质的镁－过氧化氢燃料电池正极反应为：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O

8．以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点。氨燃料电池使用的电解质溶液是溶液，电池反应为。下列有关说法错误的是（    ）

A．氨燃料电池在充电时，向电池的负极移动

B．氨燃料电池在放电时，负极反应为

C．以氨气代替氢气的主要优点是氨气易液化、易储存

D．燃料电池的能量转化率一般比普通电池的高

9．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． B． C． D．

10．为探究金属的腐蚀情况，某同学将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸上，并构成如图所示的装置。下列判断合理的是(    )

A．左边铜片上有气泡冒出         B．右边锌片上的反应为

C．最先观察到红色的区域是②     D．两铜片质量均不发生变化

11．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（    ）

A．HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）

B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）

C．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）

D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）

12．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(    )

A．①②中作负极，③④中作负极

B．②中作正极，电极反应式为

C．③中作负极，电极反应式为

D．④中作正极，电极反应式为

13．如图所示为铜锌原电池(盐桥中含有饱和溶液)，下列叙述错误的是(    )

A．盐桥中的移向溶液 B．电池总反应为

C．在外电路中，电子从负极流向正极 D．负极反应为

14．用氟硼酸(HBF4，属于强酸）溶液代替硫酸溶液作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O。Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是(    )

A．放电时，负极反应为PbO2+4-2e-=Pb(BF4)2+2+2H2O

B．充电时，当阳极质量增加23.9g时转移0.2mol电子

C．放电时，PbO2电极附近溶液的pH减小

D．充电时，Pb电极的电极反应为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O

15．如图所示，在两个苹果中分别插入Cu片、Zn片和石墨棒、Cu片，然后用导线连接起来，电流表中有电流通过，则下列说法正确的是(    )

A．该装置为两个苹果原电池串联 B．Zn片为电源负极

C．两个Cu片均不参与反应 D．石墨棒上有O2生成

二、原理综合题

16．I.是关于化学反应2SO2＋O22SO3的两个素材情景：

素材1：某温度和压强下，2升密闭容器中，不同时间点测得密闭体系中三种物质的物质的量

素材2：反应在不同条件下进行时SO2的转化率：(SO2的转化率是反应的SO2占起始SO2的物质的量分数，SO2的转化率越大，化学反应的限度越大)

根据以上的两个素材回答问题：

(1)根据素材1中计算20～30s期间，用二氧化硫表示的化学反应平均速率为_______ mol·L－1·s－1。

(2)根据素材2中分析得到，提高该化学反应限度(即提高反应物SO2转化率)的途径有_______。

(3)根据素材1、素材2中分析得到，要实现素材1中SO2的平衡转化率需控制的反应条件是_____。

(4) 在恒温恒容的密闭容器中，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当下列物理量不再发生变化时：

①混合气体的压强      ②混合气体的密度；      ③混合气体的总物质的量；    ④混合气体的平均相对分子质量；   ⑤各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比。

一定能证明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_________(填序号)。

II.电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的碱性电解液。电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O＝ZnO＋2MnO(OH)，则当0.1 mol 负极完全溶解时，转移电子个数为__________；该电池正极反应式为_____________。

17．能源、资源、环境等问题是当前人类社会面临的重大课题。回答下列问题：

（1）直接利用物质燃烧提供热能在当今社会仍然占很大比重，但存在利用率低的问题。CH4、CO、CH3OH都是重要的能源物质，等质量的上述物质充分燃烧，消耗O2最多的是_______（填化学式）。

（2）燃料电池的能量转化效率比直接燃烧的高，如图为甲烷一空气燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。

①使用时，甲烷从_______口通入（填“A”或“B”）。

②a极的电极反应式为____________________________。

（3）某同学设计的原电池如图所示，当导线中有3.01×1023个电子通过时，溶液质量减轻_______g。

（4）铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）在水溶液中可形成许多微电池。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示。

①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是__________________________________________。

②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是____________________________。

18．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：

(1)上述实验中发生反应的化学方程式有________________________________________；

(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________________________________；

(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_____________；

(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。

①请完成此实验设计，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________。

②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；

③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________________________________________。

参考答案

1．D2．D3．B4．B5．D6．C7．A8．A9．D10．D11．A12．B13．A14．B15．B

16．0.0075    增大压强或在一定范围内降低温度    温度为600 ℃，压强为 1 MPa    ①③④    0.2NA 或1.204×1023    2MnO2＋2e-＋2H2O＝2MnO(OH)＋2OH-   

17．CH4    A    CH4-8e－+10OH－＝CO+7H2O    2    活性炭具有吸附性，可以吸附少量的Cu2+和Pb2+    碳铁混合物在水溶液中形成的微电池数目减少   

18．    CuSO4与Zn反应生成Cu与Zn形成Cu-Zn原电池加快反应速率        30    10    17.5    灰黑    暗红    当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积