高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化课后练习题

6.1化学反应与能量变化同步练习人教版（   2019）高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）

1. 下列有关四个常用电化学装置的叙述中，正确的是
    

A. 图Ⅰ所示电池中，是正极，电极反应式是
B. 图Ⅱ所示电池放电过程中，当外电路通过电子时，理论上负极板的质量增加
C. 图Ⅲ所示装置没有形成原电池
D. 图Ⅳ所示电池中，不管溶液换成溶液还是溶液，电池总反应式不变

2. 铅蓄电池构造示意图如图所示。下列说法不正确的是    。

A. 铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B. 电池工作时，电子由板通过导线流向板
C. 电池工作时，负极反应为
D. 电池工作时，移向板

3. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一大贡献。下列有关电池的叙述正确的是   

A. 原电池反应均是自发的氧化还原反应
B. 氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化
C. 氢氧燃料电池是将热能转化为电能的装置
D. 铅蓄电池在放电过程中，负极质量减少，正极质量增加

4. 我国成功研制出的一种新型可充放电电池铝锂石墨双离子电池采用石墨、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。电池反应为。放电过程如图，下列说法正确的是   

A. 为负极，放电时铝失电子
B. 电解液可以用常规锂盐和水代替
C. 放电时电极反应式为
D. 废旧电池进行“放电处理”时，若转移电子，石墨电极上可回收

5. 利用如图所示装置可以将温室气体转化为燃料气体。下列说法中，正确的是

A. 极反应式为
B. 电极表面发生还原反应
C. 该装置工作时，从极区向极区移动
D. 该装置中每生成，同时生成

6. 一种酸性生物燃料电池应用的原理如图所示，下列说法错误的是

A. 、透过离子交换膜移向极
B. 负极反应式为
C. 转化为，迁移到正极区的离子总数为
D. 该装置可用于处理废水、硬水软化，同时还可产生电能

7. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池，将溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为，下列说法错误的是    。

A. 放电时，向负极移动
B. 充电时释放，放电时吸收
C. 放电时，正极反应为
D. 充电时，正极反应为

8. 下列说法中正确的是

A. 镍氢电池、锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池
B. 氢氧燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池
C. 铅酸蓄电池放电的时候正极材料是铅，负极材料是二氧化铅
D. 铅酸蓄电池充电时将化学能转化为电能

9. 一种新型燃料电池，以镍板为电极插入溶液中，分别向两极通乙烷和氧气，电极反应为： ；。有关此电池的推断错误的是

A. 通氧气的电极为正极
B. 参加反应的与的物质的量之比为
C. 放电一段时间后，的物质的量浓度将下降
D. 在电解质溶液中向正极移动

10. 下列电池工作时，在正极放电的是     

A.  B.
C.  D.

第II卷（非选择题）

二、填空题（本大题共2小题，共16.0分）

11. 电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。请根据下列几种电池的工作原理示意图，回答问题。

 图                                                 图                                                 图

世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达兆瓦，是历届世博会之最。光伏电池能将______________直接转变为电能填：“化学能”“太阳能”“热能”等，在外电路中电流方向为_________________。填：“从流向”或“从流向”

燃料电池有节能、超低污染、噪声低、使用寿命长等优点。某甲醇燃料电池工作原理如图所示。电极是电池的_____极， 电极反应式为__________________________。如果该电池工作时电路中通过电子，则消耗的的物质的量为_______。

全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，工作原理如图所示，、均为惰性电极。放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色，则 向________槽移动填：“左”或“右”。充电时，____极连接直流电源正极填：“”或“”，其电极反应式为________________________。

12. 铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是，铅蓄电池放电时，___________________填物质名称作负极。放电过程中硫酸浓度由下降到，电解液体积为反应过程溶液体积变化忽略不计，求放电过程中外电路中转移电子的物质的量为________。

有人设计将两根丝作电极插入溶液中，然后向两极上分别通入乙醇和氧气而构成燃料电池。则此燃料电池工作时，其电极反应式：

负极：_________________________________________________________________________。

正极：_________________________________________________________________________。

三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）

13. 利用电化学原理，将、和熔融制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含废水，如图所示；电解过程中溶液发生反应： 
    甲池工作时，转变成绿色硝化剂，是，可循环使用．则石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为_________________________。
    工作时，甲池内的离子向______极移动填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”；在相同条件下，消耗的和的体积比为____________________。
    若溶液中减少了，则电路中至少转移了______电子。
    向完全还原为的乙池工业废水中滴加溶液，可将铬以沉淀的形式除去，已知存在以下溶解平衡：，常温下的溶度积，要使降至，溶液的应调至______。
    

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查原电池原理及常见化学电源，掌握相关知识是关键，题目难度不大。
【解答】
A.图Ⅰ所示电池中，正极上得电子发生还原反应，电极反应式是：，故A错误；
B.图Ⅱ所示电池放电过程中，当外电路通过电子时，理论上负极板的质量是的硫酸根的质量增加，故B错误；
C.图Ⅲ所示装置满足原电池形成条件，形成了原电池 ，故C错误；
D.图Ⅳ所示电池中，不管溶液换成溶液还是溶液，电池总反应式都为：，故D正确。
故选D。  

2.【答案】
 

【解析】略
 

3.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查原电池原理、常见化学电源工作原理的判断，难度不大。
【解答】

A.构成原电池的条件之一是：能自发的进行氧化还原反应，所以原电池反应均是自发的氧化还原反应，故A正确；
B.氢氧燃料电池工作时氢气在负极上失电子被氧化，故B错误；
C.氢氧燃料电池也是原电池，所以氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，故C错误；
D.根据铅蓄电池放电时，负极电极反应式为：；正极电极反应式为：，所以正负极质量都增加，故D错误。
故选A。

4.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题主要考查原电池和电解池原理的应用，掌握电极反应式的书写及电化学计算是解题关键，题目难度较大。
【解答】
A.电池反应为，放电时锂离子定向移动到极，则为正极，为负极，放电时锂失电子，故A错误；
B.锂的金属性较强，能与水反应，故电解液不可以用常规锂盐和水代替，故B错误；
C.放电时为正极，电极反应式为 ，故C正确；
D.废旧电池进行“放电处理”时，若转移电子，失电子，故D错误。  

5.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查化学电源新型电池，明确原电池原理、电极反应等即可解答，难点是电极反应式的书写，题目难度中等，侧重于考查学生对原电池原理的应用能力。
【解答】
A.根据图知，该装置中由太阳能转化为化学能、化学能转化为电能，利用了原电池的工作原理，是负极，是正极，电解质溶液显酸性，则负极反应式为，故A正确；
B.根据电子流向知，是负极，发生氧化反应，故B错误；
C.电解质溶液中阳离子向正极移动，所以从极区向极区移动，故C错误；
D.是负极，是正极，负极反应式为，正极反应式为，则根据得失电子守恒，每生成，同时生成，故D错误。
故选A。  

6.【答案】
 

【解析】

【试题解析】
【分析】
本题主要考查原电池的工作原理，注意结合电池的工作示意图进行分析解答，题目难度不大。
【解答】
由电池工作示意图中电子的转移方向可知极为负极，电极反应为：；极为正极，电极反应为：，据此解答。
A.电解池中阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动，则要处理硬水的话，、透过离子交换膜移向极，项错误；
B.极为负极，电极反应为，项正确；
C.向正极迁移的主要是、，转化为，电路中流过电子，则迁移到正极区的离子总数为，项正确；
D.由图示知该装置可用于处理废水、硬水软化，同时作为原电池装置，还可产生电能，项正确。  

7.【答案】
 

【解析】充电时，阳极失电子生成，电极反应式为，项错误。
 

8.【答案】
 

【解析】

【分析】

本题考查常见原电池的组成以及工作原理，题目难度不大，学习中注意常见原电池的组成以及工作原理，注意相关基础知识的积累。

【解答】
A.镍氢电池、锂电池为二次电池，锌锰干电池为一次电池，故A错误；
B.氢氧燃料电池产物为，不污染环境，故B正确；
C.铅蓄电池放电的时候，被氧化，为原电池的负极，被还原，为原电池的正极，故C错误；
D.铅蓄电池充电时是将电能转化为化学能，故D错误；
故选B。

9.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题主要考查的是燃料电池的工作原理，意在考查学生的分析能力和知识应用能力，能根据电极反应的物质判断电池的正负极和电极反应是解题的关键。
【解答】
A.根据电极反应式可知氧气在反应中得到电子，发生还原反应，所以通入燃料的电极是负极、通入氧气的电极是正极，故A正确；
B.电池反应式为，则参加反应的氧气与的物质的量之比为：，故B正确；
C.电池反应式为，的物质的量减少、溶液体积增大，所以的物质的量浓度减小，故C正确；
D.放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以碳酸根离子向负极移动，故D错误。  

10.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了常见化学电源的工作原理，理解原电池的工作原理、正确书写电极方程式是关键，注意燃料电池电极反应与电解质溶液有关。
电池工作时，在正极放电，则正极上氧气得到电子，发生或，为燃料电池，以此来解答。
【解答】
A.锌锰干电池中电极反应式：负极：，正极：，不符合题意，故A错误；
B.酸性氢氧燃料电池电极反应式为、；碱性氢氧燃料电池电极反应式为、，符合题意，故B正确；
C.铅蓄电池放电时负极电极反应为，正极电极反应为，不符合题意，故C错误；
D.镍镉电池放电正极反应为，负极反应为，不符合题意，故D错误。
故选B。  

11.【答案】太阳能；从流向
负极；；
左；；
 

【解析】

【分析】
本题考查了原电池和电解池的工作原理，难度不大。
【解答】
由图可知，光伏电池将太阳能转化为电能；由图中电荷的移动方向可知，电流由流向；
故答案为：太阳能；从流向；
原料为甲醇和水，产物为二氧化碳、氢离子，则为负极；原料为氢离子和氧气，，产物为水，则电极方程式为：；化合价由价升高到价，失去个电子，则转移电子，需要甲醇；
故答案为：负极；；；
题中放电时槽溶液颜色由黄色变为蓝色即被还原为，中被氧化为，则放电时槽中的电极方程式为：，故氢离子向左槽移动；充电时，与电源正极相连的为阳极，失电子，则为槽中失电子转化为，其电极方程式为：；
故答案为：左；；。  

12.【答案】铅；
；
 

【解析】铅蓄电池放电时，铅作负极，放电过程中消耗，则反应中消耗，电路中转移电子。
碱性乙醇燃料电池负极是乙醇发生氧化反应生成和，正极是在水溶液中被还原为，据此可写出电极反应式。
 

13.【答案】

石墨Ⅰ  ：

【解析】

【分析】

本题考查原电池与电解原理、计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确各个电极上发生的反应、物质之间的转化是解本题关键，难点是计算，根据电极反应及转移的电子数目进行计算，题目难度中等。

【解答】

甲池工作时，转变成，说明氮元素的化合价升高，石墨Ⅰ为负极，电极反应式为，
故答案为：；
由于石墨Ⅰ为负极，原电池中阴离子向负极移动，根据得失电子守恒计算反应中转移电子，转变成，转移电子，相同状况下气体的体积比等于物质的量之比，故和的体积比为：，
故答案为：石墨Ⅰ；：；
Ⅱ为阴极，根据 ，，根据提供的方程式可知，此时阳极中产生的二价铁转变为三价铁，阳极上起先有铁电解变为二价铁，故电路中至少转移电子的物质的量为， 
故答案为：；
 溶液中，则溶液中，所以溶液的 ，

故答案为：。