苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化当堂检测题

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6.3.2化学电源同步练习-苏教版高中化学必修第二册学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．下列有关电池的叙述正确的是A．锌锰干电池中，锌电极是负极B．手机用的锂离子电池属于一次电池C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原D．太阳能电池的主要材料为二氧化硅2．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4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：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（　  ）A．放电时，向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2＋CD．充电时，Ni接直流电源的负极3．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是 A．碱性锌锰电池 B．氢氧燃料电池 C．酸性锌锰电池 D．镍镉电池4．相比锂离子电池，钠离子电池具有原材料丰富、成本低、无过放负载电特性等优点。一种可充电钠离子电池的工作原理如图所示(两电极材料均不溶于水，P为价)，下列说法正确的是A．放电过程中Ti元素的化合价由降低到B．充放电过程中电解质溶液中基本保持不变C．充电过程中通过离子交换膜从右室移向左室D．充电时阴极反应为5．汽车广泛使用的铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解液为硫酸，工作时，电极反应分别是：Pb＋SO－2e－=PbSO4，PbO2＋4H＋＋SO＋2e－=PbSO4＋2H2O，下面结论正确的是(　　)A．Pb为正极，被氧化B．Pb为负极，电极质量逐渐减轻C．SO只向PbO2处移动D．电解液密度不断减小6．下面有关电化学图示完全正确的是A．Cu-Zn原电池 B． 粗铜的精炼C． 电解CuCl2溶液 D． 铁片镀锌7．Li—SOCl2电池(如图)具有很高的比能量(单位质量所能输出的电能)，其中的选择性透过膜只允许Cl-通过。该电池的总反应为。下列有关该电池的说法正确的是A．Li电极为正极B．放电时Cl-通过选择性透过膜从右往左迁移C．C电极发生的电极反应式为2SOCl2-4e-=SO2↑+S+4Cl-D．若有7gLi参加反应，则有1mol电子通过电解质溶液8．微型纽扣电池在现代生活中是广泛应用的一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，电池总反应式为Ag2O+Zn=2Ag+ZnO。判断下列叙述中正确的是A．外电路中每通过0.2mol电子，正极的质量理论上减小1.6gB．在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+D．在使用过程中，电池负极区溶液pH增大9．下列关于四种电池的叙述正确的是A．电池I中电子的流向：稀硫酸B．电池II中石墨棒上发生还原反应，作催化剂C．电池III是二次电池，充电时电能转化为化学能D．电池中正极的电极反应式：10．下列说法正确的是A．锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C．原电池是能将化学能转化为电能的装置D．铅蓄电池放电时正极是，负极是 二、填空题11．完成下列问题(1)铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4，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5mol/L下降到4mol/L，电解液体积为2L(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       mol。(2)有人设计将两根Pt丝作电极插入KOH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：       。12．回答下列问题：（1）“高分一号”卫星使用了大功率运载火箭，火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，其反应为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，该反应生成1molH2O(g)释放出160.4kJ热量。①H2O2的电子式为      。②若反应后，O-H键增加了16mol，则反应释放出的热量为      kJ。（2）镍氢蓄电池具有能量密度大、电压高、可多次反复充放电等特性，该电池放电时，正极反应式为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，负极反应式为H2+2OH-+2e-=2H2O。①该镍氢蓄电池放电时的电池总反应为    。②该电池放电时，OH-向    (填“正极”或“负极”）移动。③假设该电池放电时有2.408×1024个电子从负极流向正极，则消耗的H2在标准状况下的体积为    L。13．铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，据此判断：①铅蓄电池的负极材料是           。②工作时，电解质溶液的酸性           (填“增大”、“减小”或“不变”)。③工作时，电解质溶液中阳离子移向           极。14．(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从        口通入(填“a”或“b”)，X极为电池的      (填“正”或“负”)极。(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为A极：2H2＋2O2－－4e－=2H2OB极：O2＋4e－=2O2－则A极是电池的      极；电子从该极        (填“流入”或“流出”)。 (3)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－总反应为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag①Zn是       极，Ag2O发生        反应。②电子由     极流向     极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过1 mol电子时，负极消耗物质的质量是        g。③在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量     (填“增大”“减小”或“不变”)。15．如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。放电时，由              (填“M”或“N”)电极向            (填“M”或“N”)电极移动，M电极反应为              ；充电时，M电极的质量             (填“增大”“减小”或“不变”)，N电极反应为                。16．一次电池——锌锰干电池构造示意图工作原理负极 锌被氧化，逐渐消耗电解质氯化铵糊正极      被还原特点放电后    充电便于携带，价格低17．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋2D(g)，开始时A为4mol，B为6mol，5min末达到平衡，此时测得C的物质的量为3mol。计算：(1)平衡时A的物质的量浓度为           mol/L；前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为           mol·L-1·min-1.(2)判断该反应达到平衡状态的依据是           (填序号)。①B减少的反应速率和D减少的反应速率相等②A、B、C、D的浓度都相等③A、B、C、D的浓度都不再发生变化(3)能使该反应的反应速率增大的是           (填序号)。a、适当升高温度    b、及时分离出D气体c、增大B的浓度    d、选择高效的催化剂(4)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为Zn＋2OH--2e-=Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-。根据上述反应式，完成下列题目。①判断下列叙述中正确的是           。A．在使用过程中，电解质KOH不断被消耗B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应②写出电池的总反应式：           。③使用时，负极区的c(OH-)           (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，电解质溶液中的c(OH-)           。18．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。（1）下图是某锌锰干电池的基本构造图。  ①该干电池的总反应式为2MnO2+Zn+2H2O=2 MnO(OH)+ Zn (OH)2,该电池的负极是           ，  工作时正极的电极反应式是                       。②关于该电池的使用和性能，下列说法正确的是(            )A．该电池属于蓄电池     B．电池工作时OH-向负极移动       C． 该电池的电解质溶液是H2SO4溶液 D．该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理（2）目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为: Cd +2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难于溶水但能溶于酸,以下说法正确的是  (            )A .以上反应是可逆反应             B．电池充电时是将化学能转化为电能C． 电池放电时Cd 做负极           D．电池放电时正极附近碱性增强（3）另一种常用的电池锂电池由于比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛用于心脏起搏器，它的负极材料用金属锂制成，电解质溶液需用非水溶液配制，请用化学方程式表示不能用水溶液的原因                                。（4）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一氢氧燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，采用氢氧化钠溶液为电解液，则氧气应通入        极(填序号)，电解质溶液的pH将       (填“变大”，“变小”或“不变”)19．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：(1)图中，正极电极反应式：        ；电子流向：        极沿导线流入        极(Zn或Cu)。(2)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状态铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，负极电极反应式为：Pb-2e-+SO=PbSO4。①写出放电时正极的电极反应式：        ；②铅蓄电池放电时，负极质量将        (填 “增大” “减小” 或 “不变”)。20．的回收和利用是减少碳排放的重要途径。(1)一定条件下，与足量充分反应生成水蒸气和16g甲醇蒸气时放出热量为24.5kJ。写出该反应的热化学方程式：       。(2)我国科学家开发新型催化剂，高效电还原制备乙烯(C2H4)，装置如图。通过该装置可将       (填“化学”或“电”，下同)能变为       能。(3)一定温度下，在某恒容密闭容器中充入和发生反应，下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。A．的浓度比不随时间变化B．混合气体总压强不随时间变化C．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化D．消耗速率等于消耗速率的4倍(4)利用制备合成气，发生反应为。在2L恒容密闭容器中投入和，发生上述反应，测得不同温度下的转化率[反应消耗的物质的量占起始投入的物质的量的百分比]与反应时间的关系如图所示。①T1℃下，内的平均反应速率为       ，15min时，的平衡转化率为       。②在a、b、c三点中，正反应速率最小的是       点，判断依据是       。 三、实验题21．阅读题目，回答问题：(1)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，请写出该原电池正极电极反应为           。(2)为探究在制取反应中的作用，某兴趣小组进行下列实验：向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为           。(3)H2O2是实验室常见的强氧化剂，在医疗上可用作消毒剂等。某兴趣小组为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，设计如表所示实验。填写表中空白内容：试管编号实验目的溶液温度水的体积/mL溶液体积/mL质量分数体积/mLI为编号Ⅱ实验的参照12%5.0常温00Ⅱ温度对反应速率的影响12%5.060℃00Ⅲ为编号Ⅳ实验的参照4.0%5.0常温①    0Ⅳ②   4.0%5.0常温01.0(4)如图装置可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，被称为氢氧燃料电池。  ①该电池的正极是电极           (填“a”或“b”)，负极发生反应的方程式为           。②电池工作时，当外电路中转移电子时，消耗的在标准状况下体积为           。22．在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？(1)预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是       。【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液(如图)，观察现象。(2)铝丝表面未出现红色物质，原因是       。【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。(3)填写实验报告单：序号实验现象结论与解释①铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是       ；蓝绿色物质成分待探究②24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质红色物质是       ，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢③铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色：两层溶液界面清晰反应生成的Al2(SO4)3为无色；Al2(SO4)3溶液的密度       (填“>”或“<”)CuSO4溶液【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。资料：①Cu2(OH)2SO4呈蓝绿色，不溶于水；②Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。(4)取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为       。(5)欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是       (填一种即可)。【拓展应用】通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是_______(填序号)。A．食醋 B．食用油 C．面粉 D．咸菜23．氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：(1)通入Cl2(g)的电极是   (填“正”或“负”)极；(2)投入Al(s)的电极是   (填“正”或“负”)极；(3)外电路电子从  (填“Al”或“Cl2”)极流向  (填“正”或“负”)极；(4)每消耗8.1gAl(s)，电路中通过的电子数目为  NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
参考答案：1．A2．D3．B4．B5．D6．C7．B8．A9．C10．C11．(1)     铅     2(2)           12．          2566.4     2NiOOH+H2=2Ni(OH)2     负极     44.813．     Pb     减小     正14．     b     负     负     流出     负     还原     Zn     Ag2O     32.5     不变15．     M     N          增大     16．     锌筒     石墨棒     二氧化锰     不能17．(1)     1.5     0.2(2)①③(3)acd(4)     C     Zn+H2O+Ag2O=Zn(OH)2+2Ag     减小     增大 18．     Zn或锌     2MnO2+2e-+2H2O=2 MnO(OH)+ 2OH-或MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+ OH-     B     CD     2Li+2H2O=2 LiOH+ H2↑     a     变小19．(1)          Zn     Cu(2)     PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O     增大 20．(1)(2)     电     化学(3)BC(4)     0.04     30%     b     相同温度下，a点CO2的正反应速率大于b点；由达到平衡所用时间可知，T2高于T1，反应物浓度相等时，c点温度高于b点，c点速率大于b点 21．(1)Fe3++e-=Fe2+(2)0.075mol/(L•min)(3)     1.0     催化剂对反应速率的影响(4)     b     H2-2e-+2OH-=2H2O     5.60 22．(1)Al比Cu活泼(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝膜(3)     H2（氢气）     Cu（铜）     <(4)(5)NaCl(6)AD 23．     正     负     Al     正     0.9