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苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化同步训练题
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这是一份苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化同步训练题，共10页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ）
A．HCl＋NaOH=NaCl＋H2O ΔH<0 B．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH<0
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH<0 D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH<0
2．化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是( )
A．煤燃烧时将部分化学能转化为热能B．电解熔融Al2O3时将部分化学能转化为电能
C．炸药爆炸时将部分化学能转化为动能D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
3．某原电池总反应的离子方程式是: Zn+Cu2+= Zn2++ Cu，利用该反应设计成原电池。则该电池的正极、负极和电解质溶液依次是
A．Zn、Cu、ZnSO4B．Zn、Cu、CuCl2
C．Cu、Zn、ZnCl2D．Cu、Zn、CuSO4
4．获得“863”和中科院“百人计划”支持的绿色环保型铝碘电池已研制成功。电极为铝、石墨，电解液为AlI3溶液，电池总反应：2AlI3 2Al +3I2，下列说法中正确的是( )：
A．放电时的负极反应Al-3e-＝Al3＋，导线中通过3.612×1024个电子时负极质量减少27g
B．充电时电子的流动方向：电源负极→Al电极→电解质溶液→石墨电极→电源正极
C．消耗相同质量的金属时，用锂做负极转移电子的物质的量比用铝时的多
D．乙醇、乙酸等含活泼氢的有机物可用作该铝碘电池的电解质
5．下列事实可依据金属活动性顺序进行解释的是
A．镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀
B．铝箔在加热时，熔化的铝不滴落
C．铁在氧气中燃烧所得氧化物中，铁有两种化合价
D．常温时浓硝酸可用铁制容器盛放，而不能用铜制容器盛放
6．某原电池总反应为，下列能实现该反应的原电池是
A．AB．BC．CD．D
7．下列有关电池叙述正确的是
A．锌锰干电池中，正极是锰
B．华为Mate20系列手机采用超大的容量高密度电池是一种一次电池
C．燃料电池电极本身只是一个催化转化元件，本身不包括活性物质
D．太阳能电池主要材料为二氧化硅
8．氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H2 + 4OH－－4e－= 4H2O
正极：O2 + 2H2O + 4e－= 4OH－
当得到3.6L饮用水时，电池内转移的电子的物质的量约为( )。
A．3.6mlB．400 mlC．200 mlD．800 ml
9．利用微生物可实现苯酚（）废水的净化，装置如图所示。下列有关说法正确的是
A．a极的电极反应式为：C6H5OH-28e－+11H2O＝6CO2↑+28H＋
B．b极为正极，发生氧化反应
C．中间室的Na+向左室移动
D．右室生成0.1 ml N2时，用电器流过0.5 ml电子
10．观察如图装置，下列说法正确的是
A．a、b接电流表，该装置为原电池 B．a、b接直流电源，该装置为电解池
C．a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀 D．a、b接电流表或接直流电源，铁都可能是负极
11．下列说法正确的是
A．煤的液化是物理变化B．天然气为可再生能源
C．食盐溶于水会显著放热D．电解水的反应中含有电能转化为化学能的过程
12．将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中发生原电池反应，下列叙述正确的是（ ）
A．负极附近的SO42- 浓度逐渐减小B．正极有O2逸出
C．电子通过导线由铜片流向锌片D．铜片上有H2逸出
13．下列反应中可用来设计成原电池的是( )
A．CaO ＋H2O===Ca(OH)2B．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
C．2KClO32KCl＋3O2↑D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
14．根据Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑的反应原理设计一个原电池，当锌为负极时，正极可以选用的金属材料是( )
A．镁B．石墨C．铝D．铅
15．下列反应式正确的是
A．铅蓄电池充电时阴极的反应式:Pb2++2e-=Pb
B．碱性锌锰干电池放电时，负极反应式: Zn-2e-=Zn2+
C．酸性高锰酸钾与草酸溶液: 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑-8H2O
D．I用铁氰化钾检验Fe2+: 3FeCl2+ 2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+6KCl
二、实验题
16．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离子方程式有_______________________________；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________________________；
（3）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________(答两种)；
（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时间。
①请完成此实验设计，其中：V1＝_______，V6＝________，V7＝________，V9＝________；
②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：___________________________________________。
17．为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下：
（1）待实验I溶液颜色不再改变时，再进行实验II，目的是使实验I的反应达到________。
（2）iii是ii的对比试验，目的是排除有ii中________造成的影响。
（3）i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因：______。
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c（I-）降低，导致I-的还原性弱于Fe2+，用下图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转，b作______极。
②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加0.01 ml/L AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是________。
（5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因，
①转化原因是_______。
②与（4）实验对比，不同的操作是______。
（6）实验I中，还原性：I->Fe2+；而实验II中，还原性：Fe2+>I-，将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是_________。
18．硼位于ⅢA族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。
（查阅资料）①BCl3的熔点为－107.3℃，沸点为12.5℃；
②2B+3Cl22BCl3
③2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑；④硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。
（设计实验）某同学设计如图所示装置制备三氯化硼：
请回答下列问题：
(1)E装置的作用是__________。
(2)如果拆去B装置，可能的后果是__________。
(3)实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F＋G装置，使实验更简便。
(4)为了顺利完成实验，正确的操作是________(填序号)，并解释原因_________。
①先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(5)下图装置为NaBH4(B元素的化合价为＋3价)和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如下图所示。工作过程中该电源总反应的离子方程式为___________。
19．利用化学反应：2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2，请你选择合适的电极材料和电解质溶液，设计一个原电池。可供选择的电极材料：铁棒、铜棒、石墨棒。可供选择的电解质溶液：CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液。请填写下列空白：
（1）选择_________作正极材料，_________作负极材料；选择______作电解质溶液。
（2）写出有关的电极反应式：正极：____________；负极：_____________。
选项
A
B
C
D
电极材料
、C
电解质溶液
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4ml·L－1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
参考答案
1．A2．B3．D4．C5．A6．A7．C8．B9．A10．C11．D12．D13．D14．D15．D
16．Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等 30mL 10mL 20mL 17.5mL 因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降
17．化学平衡状态 溶液稀释，c（Fe2+）降低 加入Ag+发生反应：Ag++I-=AgI↓，c（I-）降低；或增大c（Fe2+）平衡均逆向移动 正 左管产生黄色沉淀，指针向左偏转 Fe2+随浓度增大，还原性增强 ，使Fe2+还原性强于I- 向U型管右管中滴加1ml/L FeSO4溶液 该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向
18．冷却和收集三氯化硼 硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气与氯气的混合气体，易发生爆炸 碱石灰 ① 排尽装置中的空气，避免氧气和硼粉反应生成B2O3 +4H2O2=+6H2O
19．石墨棒 铜棒 FeCl3溶液 2Fe3++2e―=2Fe2+ Cu－2e―=Cu2+
1．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ）
A．HCl＋NaOH=NaCl＋H2O ΔH<0 B．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH<0
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH<0 D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH<0
2．化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是( )
A．煤燃烧时将部分化学能转化为热能B．电解熔融Al2O3时将部分化学能转化为电能
C．炸药爆炸时将部分化学能转化为动能D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
3．某原电池总反应的离子方程式是: Zn+Cu2+= Zn2++ Cu，利用该反应设计成原电池。则该电池的正极、负极和电解质溶液依次是
A．Zn、Cu、ZnSO4B．Zn、Cu、CuCl2
C．Cu、Zn、ZnCl2D．Cu、Zn、CuSO4
4．获得“863”和中科院“百人计划”支持的绿色环保型铝碘电池已研制成功。电极为铝、石墨，电解液为AlI3溶液，电池总反应：2AlI3 2Al +3I2，下列说法中正确的是( )：
A．放电时的负极反应Al-3e-＝Al3＋，导线中通过3.612×1024个电子时负极质量减少27g
B．充电时电子的流动方向：电源负极→Al电极→电解质溶液→石墨电极→电源正极
C．消耗相同质量的金属时，用锂做负极转移电子的物质的量比用铝时的多
D．乙醇、乙酸等含活泼氢的有机物可用作该铝碘电池的电解质
5．下列事实可依据金属活动性顺序进行解释的是
A．镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀
B．铝箔在加热时，熔化的铝不滴落
C．铁在氧气中燃烧所得氧化物中，铁有两种化合价
D．常温时浓硝酸可用铁制容器盛放，而不能用铜制容器盛放
6．某原电池总反应为，下列能实现该反应的原电池是
A．AB．BC．CD．D
7．下列有关电池叙述正确的是
A．锌锰干电池中，正极是锰
B．华为Mate20系列手机采用超大的容量高密度电池是一种一次电池
C．燃料电池电极本身只是一个催化转化元件，本身不包括活性物质
D．太阳能电池主要材料为二氧化硅
8．氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H2 + 4OH－－4e－= 4H2O
正极：O2 + 2H2O + 4e－= 4OH－
当得到3.6L饮用水时，电池内转移的电子的物质的量约为( )。
A．3.6mlB．400 mlC．200 mlD．800 ml
9．利用微生物可实现苯酚（）废水的净化，装置如图所示。下列有关说法正确的是
A．a极的电极反应式为：C6H5OH-28e－+11H2O＝6CO2↑+28H＋
B．b极为正极，发生氧化反应
C．中间室的Na+向左室移动
D．右室生成0.1 ml N2时，用电器流过0.5 ml电子
10．观察如图装置，下列说法正确的是
A．a、b接电流表，该装置为原电池 B．a、b接直流电源，该装置为电解池
C．a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀 D．a、b接电流表或接直流电源，铁都可能是负极
11．下列说法正确的是
A．煤的液化是物理变化B．天然气为可再生能源
C．食盐溶于水会显著放热D．电解水的反应中含有电能转化为化学能的过程
12．将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中发生原电池反应，下列叙述正确的是（ ）
A．负极附近的SO42- 浓度逐渐减小B．正极有O2逸出
C．电子通过导线由铜片流向锌片D．铜片上有H2逸出
13．下列反应中可用来设计成原电池的是( )
A．CaO ＋H2O===Ca(OH)2B．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
C．2KClO32KCl＋3O2↑D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
14．根据Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑的反应原理设计一个原电池，当锌为负极时，正极可以选用的金属材料是( )
A．镁B．石墨C．铝D．铅
15．下列反应式正确的是
A．铅蓄电池充电时阴极的反应式:Pb2++2e-=Pb
B．碱性锌锰干电池放电时，负极反应式: Zn-2e-=Zn2+
C．酸性高锰酸钾与草酸溶液: 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑-8H2O
D．I用铁氰化钾检验Fe2+: 3FeCl2+ 2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+6KCl
二、实验题
16．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离子方程式有_______________________________；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________________________；
（3）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________(答两种)；
（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时间。
①请完成此实验设计，其中：V1＝_______，V6＝________，V7＝________，V9＝________；
②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：___________________________________________。
17．为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下：
（1）待实验I溶液颜色不再改变时，再进行实验II，目的是使实验I的反应达到________。
（2）iii是ii的对比试验，目的是排除有ii中________造成的影响。
（3）i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因：______。
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c（I-）降低，导致I-的还原性弱于Fe2+，用下图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转，b作______极。
②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加0.01 ml/L AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是________。
（5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因，
①转化原因是_______。
②与（4）实验对比，不同的操作是______。
（6）实验I中，还原性：I->Fe2+；而实验II中，还原性：Fe2+>I-，将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是_________。
18．硼位于ⅢA族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。
（查阅资料）①BCl3的熔点为－107.3℃，沸点为12.5℃；
②2B+3Cl22BCl3
③2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑；④硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。
（设计实验）某同学设计如图所示装置制备三氯化硼：
请回答下列问题：
(1)E装置的作用是__________。
(2)如果拆去B装置，可能的后果是__________。
(3)实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F＋G装置，使实验更简便。
(4)为了顺利完成实验，正确的操作是________(填序号)，并解释原因_________。
①先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(5)下图装置为NaBH4(B元素的化合价为＋3价)和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如下图所示。工作过程中该电源总反应的离子方程式为___________。
19．利用化学反应：2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2，请你选择合适的电极材料和电解质溶液，设计一个原电池。可供选择的电极材料：铁棒、铜棒、石墨棒。可供选择的电解质溶液：CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液。请填写下列空白：
（1）选择_________作正极材料，_________作负极材料；选择______作电解质溶液。
（2）写出有关的电极反应式：正极：____________；负极：_____________。
选项
A
B
C
D
电极材料
、C
电解质溶液
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4ml·L－1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
参考答案
1．A2．B3．D4．C5．A6．A7．C8．B9．A10．C11．D12．D13．D14．D15．D
16．Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等 30mL 10mL 20mL 17.5mL 因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降
17．化学平衡状态 溶液稀释，c（Fe2+）降低 加入Ag+发生反应：Ag++I-=AgI↓，c（I-）降低；或增大c（Fe2+）平衡均逆向移动 正 左管产生黄色沉淀，指针向左偏转 Fe2+随浓度增大，还原性增强 ，使Fe2+还原性强于I- 向U型管右管中滴加1ml/L FeSO4溶液 该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向
18．冷却和收集三氯化硼 硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气与氯气的混合气体，易发生爆炸 碱石灰 ① 排尽装置中的空气，避免氧气和硼粉反应生成B2O3 +4H2O2=+6H2O
19．石墨棒 铜棒 FeCl3溶液 2Fe3++2e―=2Fe2+ Cu－2e―=Cu2+
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