化学必修 第二册第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化第2课时同步达标检测题

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第2课时　化学反应与电能基础过关练题组一　能量的转化1.下列关于能量转换的认识中不正确的是 (深度解析)A.白炽灯工作时,电能全部转化为光能B.普通干电池工作时将化学能转变为电能C.化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化D.火电是通过化石燃料燃烧,使化学能经过一系列能量转化最终转变为电能2.(2021天津三中高一期中)下列装置中,都伴随有能量变化,其中是由化学能转变为电能的是              (　　)A.电解水B.水力发电C.太阳能热水器D.干电池题组二　原电池的构成及工作原理3.(2021山东济宁高一期中)下列装置能构成原电池的是　 (深度解析) 4.(2021北京三中高一期中)原电池原理的发现和各种电池装置的发明,改变了人们的生活方式。下列关于如图所示原电池装置的说法中,不正确的是              (　　)A.Zn为原电池的负极B.能将化学能转化为电能C.电子从Cu经导线流向ZnD.Cu上发生的反应为2H++2e- H2↑5.如图为发光二极管连接柠檬电池装置,下列说法不正确的是 (　　)A.铁环为负极B.电子由Fe环经导线流向发光二极管C.负极的电极反应式为Fe-2e- Fe2+D.柠檬可替换成装有葡萄糖溶液的装置6.(2020北京海淀八一学校高一期末)某兴趣小组设计如图实验装置,电流表指针发生偏转。下列说法不正确的是              (　　)A.该装置中铝箔为负极B.电子从铝箔流出,经电流表、活性炭、滤纸回到铝箔C.活性炭表面有气泡产生D.该原电池的总反应是2Al+6H+ 2Al3++3H2↑题组三　原电池原理的应用7.(2021山东枣庄高一期中)某原电池的总反应是Fe+Cu2+ Fe2++Cu,该原电池的正确组成是              (　　)8.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+ 2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:(1)该电池的负极材料是　　　　,发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,电解质溶液是　　　　　　　　　。 (2)正极上出现的现象是　　　　。 (3)若导线上转移电子1 mol,则生成银的质量为　　　　g。 能力提升练　　　　　　 　　　　　　　　　　　　题组一　原电池的工作原理及正极、负极的判断方法1.(2020河南新乡高一月考,)一学生用如图装置研究原电池原理,下列说法错误的是              (　　)A.图(2)中电子由Zn沿导线流向CuB.图(3)中Zn片增重质量与Cu棒减轻的质量之比为65∶64C.图(1)中铜棒上没有气体产生D.图(2)与图(3)中正极生成物质量比为1∶32时,Zn片减轻的质量相等2.(2020山东新泰一中高一期中,)如图所示,电流表A指针发生偏转,同时M极质量增加,N极质量减少,B为电解质溶液。则M、N、B分别为              (深度解析)A.M是Cu,N是Zn,B是稀硫酸B.M是Zn,N是Cu,B是CuCl2溶液C.M是Ag,N是Fe,B是稀AgNO3溶液D.M是Ag,N是Fe,B是稀硫酸3.()原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是              (　易错　)A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.①中Al作正极,电极反应式为2H++2e- H2↑C.②中Mg作正极,电极反应式为2H2O+2e- 2OH-+H2↑D.④中Cu作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-4.(2020山东枣庄一中高一期中,)由U形管、质量为m g的铁棒、质量为m g的碳棒和1 L 2 mol·L-1 CuCl2溶液组成的装置如图所示,下列说法正确的是(假设物质充足)              (　　)A.闭合K,当电路中有0.3NA个电子通过时,理论上碳棒与铁棒的质量差为18 gB.打开K,碳棒上有紫红色固体析出C.闭合K,铁棒上发生反应:Fe-3e- Fe3+D.闭合K,铁棒表面发生的电极反应式为Cu2++2e- Cu题组二　原电池原理的应用5.(2021山东淄博高一期中,)有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下,由此可判断这四种金属的活动性顺序是              (　　)实验装置部分实验现象a极质量减小,b极质量增加c极有气体产生,b极无变化d极溶解,c极有气体产生电流计指示,导线中电流从d极流向a极A.b>c>d>a　　　　　B.a>d>c>bC.d>a>b>c　　　　　D.a>b>d>c6.()常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,下列说法正确的是              (　易错　)A.0~t1时,原电池的负极是铜片B.0~t1时,正极的电极反应式是2H++2e- H2↑C.t1时刻,电流方向发生变化的原因是Al在浓硝酸中发生钝化,氧化膜阻止了Al进一步反应D.t1时刻后,电子从铝经过导线流向铜答案全解全析基础过关练1.A　A项,白炽灯工作时,电能除转化为光能外,还转化为热能。知识拓展火力发电的优缺点优点:(1)我国煤炭资源丰富;(2)电能清洁、安全,又快捷方便。缺点:(1)排出大量的温室气体CO2;(2)有些废气可能导致酸雨,如SO2;(3)消耗大量的不可再生能源;(4)能量转化率低;(5)产生大量的废渣、废水。2.D　电解水的装置是电能转化为化学能的装置;水力发电是利用重力做功,将重力势能转化为电能;太阳能热水器是将太阳能转化为热能的装置;干电池是将化学能转变为电能的装置。3.C　A项,不能构成闭合回路;B项,乙醇为非电解质;D项,两极材料相同,不能构成原电池。归纳提升构成原电池的一般条件:(1)能自发进行的氧化还原反应;(2)有两个活泼性不同的电极;(3)有电解质溶液;(4)形成闭合回路。4.C　锌的活泼性强于铜,Zn为原电池的负极,A正确;该装置为原电池,能将化学能转化为电能,B正确;Zn为原电池的负极、Cu为原电池正极,电子从Zn经导线流向Cu,C错误;Cu为原电池正极,Cu上氢离子得电子生成氢气,发生的反应为2H++2e- H2↑,D正确。5.D　铁的活泼性强于铜,铁环为柠檬电池的负极,A正确;铁环为负极,电子由Fe环经导线流向发光二极管,B正确;负极铁失电子,电极反应式为Fe-2e- Fe2+,C正确;葡萄糖是非电解质,其溶液不能导电,不能将柠檬替换成装有葡萄糖溶液的装置,D错误。6.B　该装置构成原电池,铝易失电子而作负极,活性炭作正极,A正确;电子从负极铝箔流出,经电流表流向活性炭,B错误;活性炭为正极,氢离子在正极得电子生成氢气,C正确;该原电池的反应原理是Al和H+的氧化还原反应,总反应是2Al+6H+ 2Al3++3H2↑,D正确。7.C　根据电池反应知,铁失电子发生氧化反应作负极,电解质溶液中应含有铜离子,选择活泼性较弱的铜或石墨等导体作正极,故C项符合题意。8.答案　(1)铜棒　氧化　AgNO3溶液　(2)有Ag析出　(3)108解析　(1)根据总反应,以及原电池工作原理,负极材料为铜棒,石墨为正极,电解质溶液为AgNO3溶液,负极上电极反应式为Cu-2e- Cu2+,发生氧化反应。(2)正极反应式为Ag++e- Ag,现象是有Ag析出。(3)正极反应式为Ag++e- Ag,转移1 mol电子,生成Ag的质量为1 mol×108 g·mol-1=108 g。能力提升练1.B　图(2)是原电池,活泼金属锌是负极,铜是正极,所以电子由Zn沿导线流向Cu,A正确;图(3)是原电池,锌作负极,失电子生成锌离子,铜作正极,溶液中铜离子得到电子生成铜,锌电极质量减小,铜电极质量增加,B错误;图(1)中锌和稀硫酸发生反应生成氢气,铜和稀硫酸不反应,图(1)中铜棒上没有气体产生,C正确;图(2)与图(3)中负极反应式为Zn-2e- Zn2+,图(2)中正极反应式为2H++2e- H2↑,图(3)中正极反应式为Cu2++2e- Cu,正极生成物质量比为1∶32时,两个原电池中转移电子数相同,所以参与反应的锌的质量相同,D正确。2.C　M极质量增加,N极质量减少,说明N是负极、M是正极,N的活泼性强于M;M极质量增加,M极析出金属,说明电解质溶液是盐溶液,C项符合题意。规律方法理清电极类型,认识原电池的工作原理3.A　②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠溶液之间,失电子的是金属铝,为负极,③中金属铁在常温下遇浓硝酸钝化,铁不作负极,A错误;Mg比Al活泼,①中Al作正极,正极上得到电子发生还原反应:2H++2e- H2↑,B正确;②中镁作正极,发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e- 2OH-+H2↑,C正确;铁、铜、氯化钠溶液构成的原电池中,金属铁为负极,金属铜为正极,铁发生的是吸氧腐蚀,正极上是氧气得电子的过程,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,D正确。易错警示原电池中一般是活泼金属作负极,但应具体情况具体分析。既要考虑金属活泼性强弱,也要考虑电解质溶液性质。如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al,正极为Mg。4.A　闭合K,形成原电池,铁棒上发生反应Fe-2e- Fe2+,碳棒上发生反应Cu2++2e- Cu,当电路中有0.3NA个电子通过时,理论上溶解铁、析出铜的物质的量均为0.15 mol,则铁棒质量为m g-0.15 mol×56 g/mol=(m-8.4)g,碳棒质量为m g+0.15 mol×64 g/mol=(m+9.6)g,碳棒与铁棒的质量差为18 g,A正确;打开K,不能形成原电池,铁棒上发生置换反应,有紫红色固体析出,B错误;闭合K,形成原电池,铁棒上发生反应Fe-2e- Fe2+,C错误;闭合K,形成原电池,碳棒表面发生的电极反应式为Cu2++2e- Cu,D错误。5.B　a极质量减小,b极质量增加,则表明a极金属失电子作负极,溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极,金属活动性a>b;c极有气体产生,b极无变化,则表明c极金属能与H2SO4发生置换反应,而b极不能,金属活动性c>b;d极溶解,c极有气体产生,则d极为负极,c极为正极,金属活动性d>c;电流计指示,导线中电流从d极流向a极,则a极为负极,d极为正极,金属活动性a>d;综合以上分析,金属活动性a>d>c>b,B项正确。6.C　0~t1时,Al为负极,被氧化得到氧化铝,Cu为正极,硝酸根离子放电生成二氧化氮;随着反应进行,铝表面的氧化膜阻碍反应进行,t1时,铜为负极,Al为正极。0~t1时,铜为正极,铝为负极,A错误;0~t1时,正极反应式为2H++N+e- NO2↑+H2O,B错误;随着反应进行,铝表面形成的氧化膜阻止了Al进一步反应,因此t1时刻电流方向发生了变化,C正确;t1时刻后,铜为负极,电子从铜经导线流向铝,D错误。易错警示此题的易错点在于对电极的转换把握不到位,根据题给图像,仔细进行分析,弄清各个阶段是Al作负极还是Cu作负极是解答本题的关键。