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免费课后测评

这是一份苏教版 (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免费课后测评，共52页。试卷主要包含了下列装置中能构成原电池的是，下列各个装置中能组成原电池的是，在钢铁腐蚀过程中,可能发生的是等内容，欢迎下载使用。
第三单元　化学能与电能的转化
第1课时　化学能转化为电能
基础过关练
题组一　原电池的形成条件
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2020江西湘东中学高一下期中)下列装置中能构成原电池的是(　　)


2.理论上不能设计成原电池的化学反应是(　　)
A.Al(OH)3(s)+NaOH(aq) NaAlO2(aq)+2H2O(l)
ΔHc
C.c>b>a D.b>c>a
11.(2020湖北武汉第三十九中学高一下期中)能实现2Fe3++Fe 3Fe2+反应的原电池是(　　)
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为FeSO4溶液
C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Cu,电解质溶液为CuSO4溶液
12.(2020安徽安庆第二中学高一下期中)如图所示,烧杯中盛的是水,铁圈和银圈直接相连,在接头处用一根绝缘细丝吊住,并使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液,反应一段时间后,观察到的现象是(　　)

A.两圈仍保持平衡
B.有气泡产生,两圈摇摆不定
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
13.如图所示,液面上浮着一个空心铁球(铁球材质为铁碳合金)。数天后可观察到的现象是(　　)

①铁球表面出现红棕色锈斑
②铁球表面出现黑色锈斑
③量筒内水位下降
④量筒内水位上升
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
14.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是(　　)
装置



现象
W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生

A.装置甲中W作原电池负极
B.装置乙中Y电极上的反应式为Cu2++2e- Cu
C.装置丙中溶液的c(H+)不变
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
15.(2019河北张家口第一中学高一月考)将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,请回答下列问题:

(1)下列说法正确的是　　　　(填字母)。 
A.甲、乙均为化学能转化为电能的装置
B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减小,乙中锌片质量减小
D.两烧杯中溶液的pH均增大
(2)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲　　　　乙(填“>”“X;装置乙中,Y是正极,金属活动性X>Y;装置丙中,W是正极,金属活动性Z>W,所以四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y,D项正确。
15.答案　(1)BD
(2)>
(3)6.02×1022
(4)1 mol·L-1
(5)
Cu(合理即可)　2Fe3++2e-2Fe2+　Fe　Fe-2e-Fe2+
(6)石墨　Li-e-Li+
解析　(1)甲符合原电池构成条件,为原电池,乙没有构成闭合回路,所以不能构成原电池,A项错误;乙中H+在锌片上得电子发生还原反应,铜片上没有明显变化,B项正确;甲中铜片作正极,正极上H+得电子生成H2,铜片质量不变,乙中发生反应Zn+2H+Zn2++H2↑,锌片质量减小,C项错误;两烧杯中均是锌和H+发生置换反应导致溶液中H+浓度减小,溶液的pH增大,D项正确。(2)作原电池负极的金属加速被腐蚀,所以在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲>乙。(3)甲中铜电极上H+得电子生成H2,电极反应式为2H++2e-H2↑,生成1.12 L(标准状况下)气体时通过导线的电子的物质的量为11.2 L22.4 L·mol-1×2=0.1 mol,即通过导线的电子的数目约为6.02×1022。(4)稀释后H+的物质的量为1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,生成氢气的氢离子的物质的量为1.12 L22.4 L·mol-1×2=0.1 mol·L-1,所以原溶液中H+的物质的量为0.2 mol,原溶液中H+的浓度为0.2mol0.1 L=2 mol·L-1,则原溶液中稀硫酸的浓度为1 mol·L-1。(5)已知Fe+2Fe3+3Fe2+,根据反应可知Fe应为负极,失电子被氧化生成Fe2+,正极可为C、Cu等,正极上Fe3+得电子生成Fe2+,电解质溶液应为含有Fe3+的可溶性盐溶液,负极上Fe失电子生成Fe2+。(6)电池总反应为8Li+3SOCl26LiCl+Li2SO3+2S,Li作负极,失电子发生氧化反应,其电极反应式为Li-e-Li+,石墨作正极。
第2课时　化学电源
基础过关练

1.D
2.B
3.D
4.A
5.D
7.D
8.B
9.AB
11.C
12.C
13.C






1.D　长征火箭的发动机工作时,将化学能转化为热能和机械能,A项错误;太阳能电池工作时,将光能转化为电能,B项错误;风力发电机工作时,将风能转化为电能,C项错误;由橙子制成的简易电池将化学能转化为电能,D项正确。
2.B　燃料电池的反应物可不储存在电池的内部,①正确;锌锰干电池是一次电池,铅蓄电池可充放电,是二次电池,②正确;锂电池是新一代可充电电池,③正确;燃料电池作为汽车驱动能源已研发成功,④正确。
3.D　锌片发生的电极反应:Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,锌元素的化合价升高,被氧化,作原电池的负极,D项正确。
4.A　负极失电子,发生氧化反应,负极反应式:Pb-2e-+SO42-PbSO4,A项正确;电池放电时,正极消耗氢离子,溶液的酸性减弱,B项错误;PbO2得电子,被还原,C项错误;PbO2是电池的正极,D项错误。
5.D　负极上Zn失电子发生氧化反应,A项正确;正极上Ag2O得电子发生还原反应,B项正确;原电池中电流从正极沿外电路流向负极,该原电池中Zn是负极、Ag2O是正极,所以放电时电流从Ag2O经导线流向Zn,C项正确;碱性条件下,该电池负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-Zn(OH)2,故D项错误。
6.答案　(1)化学　电　　
(2)Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2　Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-
(3)增大
(4)减小　24 g
解析　(1)该电池在测体温时,将化学能转化为电能。(2)放电时,负极的电极反应式:Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2;正极的电极反应式:Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-。(3)根据电池的总反应方程式Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag知,水不断被消耗,因此整个过程中电解质溶液的pH增大。(4)根据电池的总反应方程式Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag,正极1 mol Ag2O反应生成2 mol Ag,质量减少16 g,转移2 mol电子;在放电过程中转移3NA个电子时,正极减小的质量为16 g×3mol2mol=24 g。
7.D　甲烷在负极失电子,发生氧化反应,结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出负极反应式为CH4+10OH--8e-CO32-+7H2O,A、B项错误;氧气在正极得电子,发生还原反应,结合电解质溶液、得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-;电池总反应为CH4+2O2+2OH-CO32-+3H2O,故随着放电的进行,溶液中氢氧根离子的浓度减小,C项错误;放电时,溶液中的阴离子向负极移动,D项正确。
8.B　氢氧燃料电池中,通入氢气一端的a电极为原电源的负极,通入氧气一端的b电极为原电池的正极,A项正确;在原电池中,电子由负极经外电路流向正极,电子由a电极通过灯泡流向b电极,B项错误;氢氧燃料电池的产物是水,环保无污染,是一种具有应用前景的绿色电源,C项正确;氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置,D项正确。
9.AB　正极上得电子发生还原反应,元素的化合价降低,通入空气的电极为正极,A项错误;燃料电池将化学能转化为电能,燃料在负极失电子发生氧化反应,氧气在正极得电子发生还原反应,发生的总反应与燃烧反应相同,但能量的转化与燃烧反应不同,B项错误;如果用非碱性溶液做电解质溶液,该反应中有二氧化碳生成,生成的二氧化碳气体会造成装置内部的压强增大,有安全隐患,所以用碱性溶液作电解质溶液,C项正确;用碱液作电解质溶液,正极上氧气得电子并和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,D项正确。
10.答案　(1)负　2H++2e-H2↑
(2)正　Cu-2e-Cu2+　2Ag++2e-2Ag
(3)2H2+O22H2O
解析　(1)若A为Zn片,B为石墨棒,该原电池中,锌失去电子变成锌离子进入溶液,所以锌片(A电极)为负极,石墨棒为正极,正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-H2↑。(2)若A为铜片,B为银片,电解质溶液为AgNO3溶液,该原电池中,铜片作负极,铜片失电子变成二价铜离子进入溶液,电极反应式为Cu-2e-Cu2+;银片作正极,正极上银离子得电子生成银单质,电极反应式为2Ag++2e-2Ag。(3)若A、B均为铂片,电解质溶液为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,在该氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为负极,通入氧气的一极为正极,氢气和氧气反应生成水,所以电池总反应为2H2+O22H2O。
11.C　原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应为氧化反应,原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应为还原反应。
12.C　电流从电源的正极流出,因此a为电源正极,b为电源负极,c为阳极,d为阴极;电解CuCl2溶液,阳极(c电极)的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,阴极(d电极)的电极反应式为Cu2++2e-Cu,故C项正确。
13.C　当杠杆为导体时,构成原电池,由于金属活动性Fe>Cu,所以铁球是负极,失去电子,发生氧化反应,铁球质量减少;铜球是正极,溶液中的铜离子在铜球一端得到电子析出,铜球质量增加,杠杆B端低A端高。当杠杆为绝缘体时,铁与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,铁球的质量增加,铜球的质量不变,此时杠杆B端高A端低,故选C。
14.答案　(1)C　(2)化学　电　化学　热　(3)锌片不纯,锌与杂质形成原电池　(4)Cu2++2e- Cu
解析　(1)甲装置为原电池,乙中Zn与稀硫酸接触反应;甲装置中铜片作正极,H+在铜片上得电子被还原为H2,形成原电池后产生气泡的速率快;随着两烧杯溶液中H+不断被消耗,溶液中的H+浓度均减小。(2)甲装置中,锌、铜及稀硫酸形成原电池,是将化学能转化为电能,乙装置主要是锌与稀硫酸的反应,该反应将化学能转化为热能。(3)锌片上产生气体,原因可能是锌片不纯,锌与杂质形成原电池。(4)若将稀硫酸换成CuSO4溶液,则铜片上会析出Cu。
15.答案　(1)A　B
(2)负　氧化　Zn-2e-Zn2+　Cu2++2e-Cu　Zn+Cu2+Zn2++Cu
(3)阴　还原　Cu2++2e-Cu　2H2O-4e-4H++O2↑　2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
解析　(1)原电池和电解池的明显区别是电解池有外接直流电源,所以B属于电解池,A属于原电池。(2)锌比铜活泼,Zn是负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+;Cu为正极,电极反应式为Cu2++2e-Cu;A中总反应的离子方程式为Zn+Cu2+Zn2++Cu。(3)B是电解池,左边C和电源负极相连,是阴极,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-Cu;右边C是阳极,电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑;B中总反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。
能力提升练

1.B
2.C
3.A
4.C
5.C
6.C
7.B
8.C
9.B
10.C







1.B　电池总反应为2Mg+O2+2H2O2Mg(OH)2,Mg元素化合价升高,失电子,被氧化,镁为负极,氧元素化合价降低,得电子,被还原,O2在正极反应,通入空气的一极为正极。由分析可知,a极为负极,发生氧化反应,A项错误;b极为正极,O2在b极得电子,电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,B项正确;电子由负极经外电路流向正极,即由a极经外电路流向b极,C项错误;该装置将化学能转化为电能,D项错误。
2.C　Zn转化为Zn2+,Zn失电子,被氧化,则电极Y为电池的负极,电极X为电池的正极,A项错误;负极Zn→Zn2+,正极I3-→3I-,溶液中的离子数目增多,B项错误;电子由负极流向正极,即由电极Y经外电路流向电极X,C项正确;X上的电极反应为I3-+2e-3I-,D项错误。
3.A　在该电池工作时,活泼金属铝作负极,电极反应式为Al-3e- Al3+,木炭棒作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,由此可知木炭棒和炭粒的质量不会改变。木炭棒作正极,因此应与玩具电机的正极相连。
4.C　原电池中,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Na+不断向“水电池”的正极移动,A项正确;正极反应式为5MnO2+2e- Mn5O102-,则每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol e-,B项正确;负极反应式为Ag+Cl--e- AgCl,C项错误;Ag失电子作还原剂,则AgCl是氧化产物,D项正确。
5.C　氧气在b极发生还原反应,则b极为正极,a极为负极,故A项正确;a极为负极,溶液中的阴离子向负极移动,故B项正确;根据得失电子守恒,消耗NH3与O2的物质的量之比为4∶3,故C项错误;在负极氨气发生氧化反应生成N2和H2O电极反应式为2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O,故D项正确。
6.C　放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-[Zn(OH)4]2-,A项正确;充电时,电解质溶液中c(OH)-逐渐增大,B项正确;由电极反应:Zn+4OH--2e-[Zn(OH)4]2-可知,放电时,当0.1 mol Zn完全溶解时,流经外电路的电子的物质的量为0.2 mol,个数约为1.204×1023,但电子不能流经电解质溶液,C项错误;采用多孔炭可提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面,D项正确。
7.B　通氧气的一极为正极,通N2H4的一极为负极,即电极甲为负极,依据原电池的工作原理,电极甲上发生氧化反应,A项错误;根据原电池的工作原理,O2-从正极移向负极,B项正确;反应生成无毒无害物质,即N2H4转化成N2和H2O,C项错误;题目中没有说明条件是否为标准状况下,因此无法计算O2的体积,D项错误。
8.C　由题干信息知,锂失电子,作电池的负极,A错误;氧气作正极,发生还原反应,该电池中没有H2O,也不会产生OH-,B、D错误;由题图知,每个六元环含碳原子的个数为6×13=2,所以12 g单层石墨中含六元环的个数为NA2=0.5NA,C正确。
9.B　该燃料电池中铁失去电子为电池负极,A错误;KOH溶液为电池的电解质溶液,B正确;电子由负极Fe极沿导线流向正极多孔碳极,C错误;根据电池反应为3Fe+2O2 Fe3O4可知,3 mol铁参与反应时转移8 mol e-,故每5.6 g Fe参与反应,导线中流过1.605×1023个e-,D错误。
10.C　由图可知,微生物细菌对氮的硝化起氧化作用,A正确;X极上NH3失电子,发生氧化反应,作负极,Y极上NO3-得电子,发生还原反应,作正极,盐桥中K+向正极Y极移动,B正确;由B项分析可知,X极为电池的负极,电子由负极X极沿导线流向Y极,C不正确;Y极为正极,发生的电极反应为2NO3-+10e-+12H+ N2↑+6H2O,D正确。
11.答案　(1)①2SO2+O2+2H2O 2H2SO4　正　O2+4e-+4H+ 2H2O　b　②D
(2)负极　CH3OH-6e-+H2O CO2+6H+
解析　(1)①根据装置图可知,a电极通入SO2,SO2发生失去电子的氧化反应,在b电极上通入O2,则生产硫酸的总反应方程式为2SO2+O2+2H2O 2H2SO4;b电极是正极,O2在酸性条件下得电子生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+ 2H2O;原电池中阳离子向正极移动,则生产过程中H+向b电极区域运动。②原电池反应为氧化还原反应,反应过程中一定有电子发生转移,A项错误;原电池装置不一定需要2个活泼性不同的金属电极,例如燃料电池等,B项错误;原电池中电极可以参加反应,例如铜、锌、稀硫酸组成的原电池,锌电极参加反应,C项错误;原电池中氧化反应和还原反应拆开在两极发生,D项正确。
(2)根据装置图可知,电子从c电极流出,则c电极是负极,电池总反应式为2CH3OH+3O2 2CO2+4H2O,所以CH3OH在负极(c电极)发生失去电子的氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+H2O CO2+6H+。
专题强化练2　电化学基础

1.D
2.B
3.C
4.D
5.D




1.D　A电极逐渐变粗,A电极为正极,B电极逐渐变细,B电极为负极。A项,Zn比Cu活泼,因此Zn为负极,Cu为正极,Zn电极逐渐变细,Cu电极逐渐变粗,故错误;B项,A电极为正极,电极反应式为2H++2e-H2↑,A电极质量不变,B电极为负极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,B电极质量减小,错误;C项,Fe比Ag活泼,Fe-Ag-AgNO3溶液原电池中Fe为负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,电极质量减少,B电极为正极,电极反应式为Ag++e-Ag,电极质量增大,故错误;D项,根据选项C分析,A电极为正极,电极反应式为Ag++e-Ag,电极质量增大,B电极为负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,电极质量减小,故正确。
2.B　由电流方向可知,c为负极,d为正极,铁比碳活泼,则铁为负极,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,无气泡产生,A项错误;d为正极,原电池工作时阳离子向正极移动,即溶液中H+和Fe2+向d移动,B项正确;d为正极,发生还原反应,电极反应式为2H++2e-H2↑,C项错误;电池工作的过程中,SO42-不参加反应,溶液中SO42-浓度基本不变,D项错误。
3.C　铁片和碳棒用导线相连,浸入NaCl溶液中,构成了原电池。铁失去电子,为负极,碳棒为正极,A项错误;铁作负极,被腐蚀,碳棒为正极,在正极得电子的是溶液中溶有的氧气,没有氯气放出,B项错误;碳棒为正极,发生的电极反应为O2+4e-+2H2O4OH-,碳棒附近的溶液显碱性,可使酚酞试液变红,C项正确;导线上有电流通过,电流方向是从正极到负极,即由碳棒流向铁片,D项错误。
4.D　海水溶液呈弱碱性,铁闸主要发生吸氧腐蚀,在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀,A项正确;在乙处,海水与氧气接触,发生的吸氧腐蚀的程度最大,生成铁锈最多,B项正确;铁腐蚀时的电极反应式为Fe-2e-Fe2+,C项正确;将铁闸与石墨相连,铁比碳活泼,铁作负极失电子,可以加快海水对铁闸的腐蚀,D项错误。
5.D　电子不能经过电解质溶液,A项错误;因为电解质溶液呈碱性,所以正极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,B项错误;2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量高于1 mol Cu2O与2 mol Ag的总能量,C项错误;电池工作时,阴离子向负极移动,则OH-向Cu极移动,D项正确。
6.答案　(1)正
(2)负　H2
(3)H2-2e-+2OH-2H2O
(4)56
(5)CH4+10OH--8e-CO32-+7H2O
解析　(1)通常在原电池中通O2的一极为正极。(3)电池工作时,通H2的电极为负极,电极反应式为H2-2e-+2OH-2H2O。(4)若电池工作时转移0.01 mol电子,理论上消耗标准状况下O2的体积为0.01mol4×22 400 mL/mol=56 mL。(5)若将此燃料电池改成以CH4和O2为原料进行工作时,负极为通CH4的电极,CH4失电子的产物与OH-反应生成CO32-和水,电极反应式为CH4+10OH--8e-CO32-+7H2O。
第三单元综合拔高练
五年选考练

1.A
2.C
3.B
4.D
5.D
6.D
7.B


1.A　硅太阳能电池吸收光能后,把光能转化为电能,没有发生氧化还原反应。
2.C　铁作负极,Fe-2e- Fe2+,A不正确;电化学腐蚀过程中化学能不可能全部转化为电能,还有部分转化为热能,B不正确;活性炭的存在构成了原电池,加快了负极铁的腐蚀,C正确;以水代替NaCl溶液,铁仍然能发生吸氧腐蚀,只是吸氧腐蚀的速率会减慢,D不正确。
3.B　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N2+6H++6MV+ 2NH3+6MV2+,错误;C项,由B项分析可知正极区N2被还原为NH3,正确;D项,原电池工作时,质子(H+)通过交换膜由负极区向正极区移动,正确。
思路点拨　根据电极反应类型确定电极名称。左电极:MV+MV2+发生氧化反应,故为负极,则右电极为正极。
4.D　A项,依题干信息可知正确;B项,充电时阳极发生氧化反应,正确;C项,放电时Zn作负极失去电子,发生氧化反应,正确;D项,放电时,OH-由正极区向负极区迁移。
5.D　A项,依据题意和可充电电池装置图判断出,放电时锂电极作负极,多孔碳材料电极作正极,错误;B项,在原电池中,外电路电子由负极流向正极,即放电时,外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极,错误;C项,充电时,电解质溶液中的阳离子向阴极区迁移,即Li+向锂电极区迁移,错误;D项,充电时,Li+在阴极区得到电子生成Li,阳极区生成O2,即电池总反应为Li2O2-x 2Li+(1-x2)O2↑,正确。
方法技巧　
可充电电池的工作原理
①可充电电池中,放电过程用原电池原理分析,充电过程用电解原理分析;②分析电化学问题时,先判断出电极,然后根据工作原理分析。
6.D　本题考查二次电池的工作原理。放电时,负极反应为:4Na-4e-4Na+,正极反应为3CO2+4e-C+2CO32-;Na+移向正极,CO32-、ClO4-移向负极,A、C正确;充电过程与放电过程相反,B正确;充电时,阳极反应为2CO32-+C-4e-3CO2↑,D错误。
规律总结　
二次电池充、放电的电极判断
二次电池充电时,“正接正、负接负”;放电时的正极为充电时的阳极;放电时的负极为充电时的阴极。
7.B　本题考查原电池的工作原理。Mg-AgCl电池中,Mg为负极,AgCl为正极,故正极反应式应为AgCl+e- Ag+Cl-,B项错误。
规律方法　
原电池正、负极的判断方法
1.据组成原电池的两极材料判断
一般情况下,较活泼的金属为负极,较不活泼的金属或导电的非金属为正极。
2.据电流方向或电子移动方向判断
电流是由正极流向负极,电子由负极移向正极。
3.据电解质溶液中离子的移动方向判断
在原电池的电解质溶液里,阳离子移向的一极是正极,阴离子移向的一极是负极。
4.据两极发生的反应判断
原电池的负极总是失去电子发生氧化反应,正极总是得到电子发生还原反应。
5.根据电极产生的现象判断
一般情况下,质量减小的一极为负极,质量增大的一极或有气泡产生的一极为正极。
6.据原电池反应方程式判断
原电池反应均为可自发进行的氧化还原反应。在原电池反应方程式中,先判断出氧化剂和还原剂,还原剂(氧化剂)失(得)电子为负(正)极。
三年模拟练

1.B
2.C







1.B　左侧为负极,右侧为正极,故H+从左侧经过质子交换膜移向右侧,A项正确;该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应,分析装置图可知酒精在负极被氧化生成醋酸,电极反应式应为CH3CH2OH-4e-+H2O4H++CH3COOH,B项错误;乙醇燃料电池中,负极上乙醇失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子发生还原反应,电流由正极流向负极,即从O2所在的铂电极经外电路流向另一电极,C项正确;根据微处理器通过检测电流大小可以得出转移的电子的物质的量,根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量,D项正确。
2.C　若铬比铁活泼,则在负极铬失电子发生氧化反应,正极为铁,电子经外电路由铬电极流向铁电极,A项错误;若铁比铬活泼,则在负极铁失电子发生氧化反应,正极为铬,溶液中的H+在正极得电子,H+向正极铬移动,B项错误;若铬比铁活泼,则在负极铬失电子发生氧化反应,正极为铁,H+在铁电极上得电子发生还原反应,反应式为2H++2e-H2↑,C项正确;若铁电极附近溶液pH增大,则发生反应2H++2e-H2↑,所以铁为正极,则铬比铁活泼,D项错误。
3.答案　(1)PbO2　3.5
(2)Ag2O　氧化
(3)甲醇　从左到右
解析　(1)铅蓄电池放电的总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,铅作负极,PbO2作正极,放电过程中外电路中转移电子的物质的量为3 mol时,消耗硫酸物质的量3 mol,最后硫酸溶液浓度=2 L×5mol·L-1-3 mol2 L=3.5 mol·L-1。(2)电子表所用的某种纽扣电池的电极材料为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应式为Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,正极得到电子发生还原反应,电池的正极是Ag2O,负极放电时失电子,发生氧化反应。(3)①由H+移动方向知,右侧电极为正极,c口通氧气,左侧电极为负极,b口通入甲醇;②电子经外电路由负极流向正极。
4.答案　Ⅰ.(1)BD　BC　(2)B
Ⅱ.2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+　Cu-2e-Cu2+　2Fe3++2e-2Fe2+　
Ⅲ.B
解析　Ⅰ.a为铜片,b为铁片,烧杯中是稀硫酸。(1)当开关K断开时,铜片与稀硫酸不反应,没有现象产生,铁片与稀硫酸反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,可观察到的现象为铁片不断溶解、铁片上有气泡逸出,故选BD;当开关K闭合时,形成原电池,铁片作负极,铜片作正极,可观察到的现象为铁片不断溶解、铜片上有气泡逸出,故选BC。(2)闭合开关K,形成原电池,在溶液中,负极Fe-2e-Fe2+,正极2H++2e-H2↑,断开开关K后,Fe与H+发生置换反应生成Fe2+和氢气,所以溶液中H+浓度减小、Fe2+浓度增大、但SO42-浓度基本不变,阳离子Fe2+向正极移动,阴离子SO42-向负极移动,溶液中含有FeSO4,故选B。Ⅱ.FeCl3腐蚀印刷电路铜板时,将Cu氧化为CuCl2,自身被还原为FeCl2,反应的离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,若将此反应设计成原电池,则该原电池负极的电极反应式为Cu-2e-Cu2+,正极的电极反应式为2Fe3++2e-2Fe2+。Ⅲ.从氢氧燃料电池构造示意图中可以看出,a电极为负极,b电极为正极,电子从负极a沿导线流向正极b,电极反应式为负极H2-2e-2H+,正极O2+4e-+4H+2H2O,总反应为2H2+O22H2O,产物不污染环境,所以氢氧燃料电池为环保电池,故选B。
本专题复习提升
易混易错练

1.B
2.A
3.D
4.D
5.A
6.B
7.C
8.C

1.B　发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2 min末该反应达到平衡,测得生成0.8 mol C和0.4 mol D,则x2=0.8mol0.4mol,计算得出x=4,则
　　　　　　　3A(g)+B(g)4C(g)+2D(g)
开始/mol 3 1 0 0
转化/mol 0.6 0.2 0.8 0.4
平衡/mol 2.4 0.8 0.8 0.4
由上述分析可知x=4,A项错误;2 min时,A的浓度为2.4mol2 L=1.2 mol·L-1,B项正确;2 min内A的反应速率为0.6mol2 L2min=0.15 mol·L-1·min-1,C项错误;B的转化率为0.2mol1mol×100%=20%,D项错误。
易错提示　忽视反应体系的体积,对反应速率的计算公式不熟悉导致错选C。
2.A　增大了反应物的浓度,加快反应速率,A项正确;常温下铁遇浓硫酸钝化,不能产生H2,B项错误;加入固体炭,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的反应速率不变,C项错误;加入适量的NaCl溶液,对盐酸起稀释作用,所以生成H2的速率会减小,D项错误。
易错提示　误以为浓度越大,反应速率越快,导致错选B;误以为加入物质越多,反应速率越快,而误选C;忽略溶液中水对浓度的影响而错选D。
3.D　保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,增大氢气的浓度,反应速率加快,A项不正确;保持容器容积不变,向其中加入1 mol Ar,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,B项不正确;保持容器内压强不变,向其中加入1 mol Ar,容器的容积增大,反应物的浓度减小,反应速率降低,C项不正确。
4.D　断裂1 mol H—H键、形成2 mol H—I键均表示正反应,不能说明反应达到平衡状态,A项错误;混合气体的平均相对分子质量是混合气体的质量和混合气体的总的物质的量的比值,气体的质量和总物质的量均不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变,因此混合气体的平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态,B项错误;用H2、I2和HI表示的反应速率之比为1∶1∶2不能说明正、逆反应速率相等,不一定处于平衡状态,C项错误;混合气体的颜色不再改变说明单质碘的浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,D项正确。
易错提示　判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态的标志是同一种物质的正反应速率等于逆反应速率。
5.A　①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,正确;②无论该反应是否达到平衡状态,单位时间内生成n mol O2的同时必定生成2n mol NO,所以不能据此判断是否达到化学平衡状态,错误;③任何时候,用NO2、NO、O2表示的反应速率之比均为2∶2∶1,所以不能据此判断是否达到平衡状态,错误;④混合气体的颜色不再改变时,说明二氧化氮的物质的量浓度不变,则反应达到平衡状态,正确;⑤反应前后气体质量不变、容器体积不变,所以混合气体的密度始终不变,所以不能根据混合气体的密度判断是否达到平衡状态,错误;⑥该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,当混合气体的压强不再改变时,各物质的浓度不变,则该反应达到平衡状态,正确;⑦该反应是一个反应前后气体物质的量增大的可逆反应,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,各物质的浓度不变,则该反应达到平衡状态,正确。
6.B　氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是吸热反应,A项不符合题意;生成物总能量低于反应物总能量的反应是放热反应,B项符合题意;化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应是吸热反应,C项不符合题意;不需要加热就能发生的反应不一定是放热反应,D项不符合题意。
易错提示　误认为吸热反应一定要加热,放热反应一定不需要加热,导致错选D。
7.C　根据电池的电极反应式:Al-3ēAl3+可知,该电池的负极是铝,发生氧化反应,A项错误;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,但是电子不能进入电解质溶液,在溶液中离子定向移动,B项错误;根据电池的电极反应式:O2+2H2O+4ē4OH-可知,氧气是该电池的正极反应物,发生还原反应,C项正确;原电池实现了将化学能转化为电能,D项错误。
易错提示　误以为电子能通过电解质溶液而错选B。
8.C　电路中的电子从负极经外电路到正极,但是电子不经过KOH溶液,A项错误;由外电路中电子的运动方向可知,a是负极、b是正极,故a处通入H2、b处通入O2,该装置将化学能最终转化为光能,B项错误;电池放电后,反应产物是水,故OH-的物质的量浓度减小,C项正确;通入O2的电极发生反应为O2+2H2O+4e-4OH-,D项错误。
易错提示　忽略电池环境为KOH溶液,而非熔融KOH,从而误认为存在O2-。
思想方法练

1.B
2.B
3.B
4.D
5.B
6.A
7.C


1.B　同浓度的盐酸和硫酸的c(H+)不同,则与同浓度的氨水反应的速率不同,A项错误;大理石与盐酸或硝酸反应的本质相同:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O,0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸中c(H+)相同,大理石的形状和大小也相同,所以反应速率相同,B项正确;C项错误;反应速率大的现象不一定明显,如NaOH与HCl的反应,反应速率小的现象可能明显,如铁生锈,D项错误。
2.B　由题图可知,A(g)→B(g)反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,B(g)→C(g)反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,A项错误;根据图像知,C(g)的能量最小,最稳定,B项正确;根据图像知,1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为(E4-E1+E2-E3)kJ,C项错误;反应A(g)→B(g)为吸热反应,但不一定要加热才能发生,D项错误。
3.B　由石墨转化为金刚石时吸热,说明石墨的能量比金刚石低,石墨比金刚石更稳定,①错误、②正确;等质量的石墨和金刚石完全燃烧时,消耗氧气的量相同,生成同样多的二氧化碳,由于金刚石具有的能量高,所以金刚石燃烧后放出的能量较多,③正确、④错误;B项正确。
4.D　将西红柿换成橘子后重新做实验,电流计指针没有发生偏转,说明没有形成原电池,其原因是多方面的,不能说明西红柿汁是电解质溶液而橘子汁是非电解质溶液,A项错误;通过对比实验不能得出西红柿汁pH7,B项错误;用橘子也可以探究原电池工作原理,C项错误;通过以上分析和实验现象说明构成原电池条件之一是两极要和电解质溶液接触并形成闭合回路,D项正确。
5.B　该电池中a为负极,b为正极,电子从负极沿外电路流向正极,A项错误;CH4在负极上失电子发生氧化反应,氧化产物CO2与O2-结合生成CO32-,电极反应式为CH4+5O2--8e- CO32-+2H2O,B项正确;正极反应式为O2+4e- 2O2-,阴离子向负极移动,故O2-由电极b流向电极a,C项错误;1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2-,故当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移2 mol,D项错误。
6.A　放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,同一物质,气态变成液态放出热量,所以气态产物能量高于液态产物能量,综上所述,A图像符合。
7.C　因为该实验是用来研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,因此要保证各组中锌和硫酸的物质的量完全一致,即V1=V2=V3=20。要保证实验中硫酸的浓度相等,由实验丁可知所加饱和硫酸铜溶液的体积和水的体积之和一定是10 mL,所以V6=7.5,V5=10,V4=2。加入少量CuSO4溶液可加快反应速率,故t1=t2=t3=t4不成立。
本专题达标检测

1.B
2.B
3.B
4.A
5.C
6.D
7.C
8.C
9.A
10.C
11.A
12.AC
13.AD
14.C
15.B


1.B　硅太阳能电池将太阳能转化为电能,A项错误;锂离子电池的放电过程是将化学能转化为电能,B项正确;太阳能集热器将太阳能转化为热能,C项错误;燃气灶将化学能转化成热能,D项错误。
2.B　锌粒与稀硫酸的反应为放热反应,Zn、H的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A项错误;灼热的木炭与CO2反应为吸热反应,C的化合价发生变化,为氧化还原反应,B项正确;甲烷在空气中燃烧为放热反应,为氧化还原反应,C项错误;Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应为吸热反应,但为非氧化还原反应,D项错误。
3.B　天然气属于化石燃料,是不可再生能源,A项错误;水煤气由煤与水蒸气反应生成,是一种二次能源,它比煤燃烧充分,且无污染,B项正确;研究采煤、采油新技术的主要目的是降低开采成本,减少污染,提高效率,C项错误;氢能是理想的清洁能源,目前储存与运输问题还没得到很好的解决,D项错误。
4.A　首先将各物质速率的单位统一为mol/(L·min),然后都转化为用NH3表示的速率进行比较。v(NH3)=0.2 mol/(L·s)=12 mol/(L·min); 由v(O2)=10 mol/(L·min)且v(NH3)∶v(O2)=4∶5得,v(NH3)=8 mol/(L·min);v(H2O)=0.25 mol/(L·s)=15 mol/(L·min),由v(NH3)∶v(H2O)=2∶3得,v(NH3)=10 mol/(L·min);由v(NO)=8 mol/(L·min)且v(NH3)∶v(NO)=1∶1得,v(NH3)=8 mol/(L·min);A项符合题意。
5.C　升高温度,化学反应速率加快,A项不符合题意;使用催化剂能够使反应速率加快,B项不符合题意;充入稀有气体,增大体系压强,但是反应物的浓度不变,化学反应速率不变,C项符合题意;增加I2和H2的起始量,反应物的浓度增大,化学反应速率加快,D项不符合题意。
6.D　化学反应速率关系是:3v(NH3)=2v(H2O),A项错误;单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,都是指正反应速率,反应不一定达到平衡状态,B项错误;若增大容器体积,则正、逆反应速率均减小,C项错误;达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO),D项正确。
7.C　根据总反应以及原电池的工作原理,锌元素的化合价升高,即Zn为负极,Ag2O为正极,A项正确;Zn为负极,发生氧化反应,Ag2O中Ag的化合价降低,发生还原反应,B项正确;根据原电池工作原理,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,C项错误;电解质溶液呈碱性,根据总反应可知,该反应消耗水,KOH浓度增大,pH增大,D项正确。
8.C　a点X的物质的量比b点大,说明参与反应的X较少,则反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量,A项错误;催化剂能加快反应速率,缩短到达平衡的时间,故实线表示无催化剂的情况,B项错误;b、c两点之后,X的物质的量不再变化,说明已达到反应的限度,C项正确;反应从开始到a点,X的物质的量减小了0.1 mol,浓度减小了0.1mol2 L=0.05 mol/L,所以v(X)=0.05mol/L5min=0.01 mol/(L·min),则v(Y)=12v(X)=0.005 mol/(L·min),D项错误。
9.A　断裂1 mol H2中的化学键吸收的能量为Q1 kJ,则H—H键的键能为Q1 kJ/mol,断裂1 mol F2中的化学键吸收的能量为Q2 kJ,则F—F键能为Q2 kJ/mol,形成1 mol HF中的化学键释放的能量为Q3 kJ,则H—F键的键能为Q3 kJ/mol,对于H2(g)+F2(g)2HF(g)反应热ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=Q1 kJ/mol+Q2 kJ/mol-2Q3 kJ/mol=(Q1+Q2-2Q3) kJ/mol。由于氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量,则ΔH