高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化复习练习题

高中化学必修第二册专题六化学反应与能量变化第三单元化学能与电能的转化跟踪练习（苏教版2019）

一、单选题

1．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（　　）

A．滴加少量CuSO4溶液 B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸

C．对该反应体系加热 D．不用铁片，改用铁粉

2．有M、N、P、E四种金属，已知：①M+N2+=N+M2+；②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2++2e-=E、N-2e-=N2+。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是(    )

A．P、M、N、E B．E、N、M、P C．P、N、M、E D．E、P、M、N

3．原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，还与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是（    ）

A．由、、稀组成原电池，其负极反应式为

B．由、、溶液组成原电池，其负极反应式为

C．由、、溶液组成原电池，其负极反应式为

D．由、、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为

4．据报道，最近某手机公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH3OH + 3O2 + 4OH- 2CO+ 6H2O，则下列说法错误的是 （      ）

A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极

B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大

C．放电时负极的电极反应为：CH3OH－6e-＋8OH-=CO+6H2O

D．充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子

5．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生大量气泡的是（    ）

A． B． C． D．

6．一种新型可充电电池的工作原理如图所示。总反应为Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn表示石墨)。下列说法正确的是（    ）

A．放电时负极反应为2Al-6e-+7Cl-=Al2Cl7-

B．放电时移向正极

C．充电时阳极反应为AlCl4--e-+Cn=Cn(AlCl4)

D．电路中每转移3mol电子，最多有1molCn(AlCl4)被还原

7．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，下列叙述错误的是：

A．溶液PH增大 B．Zn2+浓度增大 C．SO42- 浓度增大 D．溶液的密度增大

8．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（    ）

A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生           B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极

C．两烧杯溶液中的硫酸浓度均减少           D．甲容器中溶液即使换成酒精也可以形成原电池

9．某学习小组设计如下装置进行原电池原理的探究。一段时间后取出铜棒洗净，发现浸泡在稀硝酸铜溶液中铜棒变细，浓硝酸铜溶液中铜棒变粗。对该实验的说法正确的是

A．处于稀硝酸中的铜棒为电池的正极，电极反应为：Cu2+ +2e- =Cu

B．该装置可以实现“零能耗”镀铜

C．配置上述试验所用硝酸铜溶液应加入适量的硝酸溶液使铜棒溶解

D．铜棒上部电势高，下部电势低

10．常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓中组成原电池图，测得原电池的电流强度随时间的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是

A．时刻前，Al片的电极反应为：

B．时，因Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al继续反应

C．之后，正极Cu失电子，电流方向发生改变

D．烧杯中NaOH溶液的作用为吸收，防止污染空气

11．我国科研人员以Zn和尖晶石型锰酸锌( ZnMn2O4)为电极材料，研制出一种水系锌离子电池，该电池的总反应式为xZn+Zn1-xMn2O4ZnMn2O4(0<x<1)。下列说法正确的是(  )

A．放电时，Zn2+向负极迁移

B．充、放电过程中，仅锌元素的价态发生变化

C．充电时，阳极的电极反应式为ZnMn2O4 -2xe-=Zn1-XMn2O4+xZn2+

D．若维持电流强度为0.5A，放电10分钟，理论上消耗Zn的质量约为0.20 g (已知F =96500 C/mol)

12．新型锌碘液流电池具有能量密度高、循环寿命长等优势，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．放电时电流从石墨电极流向锌电极

B．充电时阳极反应式为：3I－－2e－＝I3－

C．若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜，放电时正负极也随之改变

D．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

13．传统的酸性锌锰电池以NH4Cl溶液为电解质，其电池反应为2MnO2 +Zn +2NH4Cl = 2MnOOH + Zn(NH3)2Cl2，一种改进型防泄漏锌锰电池以ZnCl2溶液作为电解质，其电池反应为8MnO2+ 4Zn+ZnCl2+8H2O=8 MnOOH +ZnCl2·4ZnO·4H2O。关于两种锌锰电池的说法错误的是

A．两种电池的两极活性材料相同

B．改进型锌锰电池属于碱性锌锰电池

C．两种电池的正极反应均为：MnO2+e—+H+=MnOOH

D．改进型电池防泄漏的主要原因是电池工作时消耗大量的水

14．Mg—AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述不正确的是

A．负极反应式为Mg−2e−===Mg2+

B．负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑

C．正极反应式为AgCl+e−===Ag+Cl−

D．电池放电时Cl−由负极向正极迁移

15．我国“蛟龙”号载人潜水器的动力电源采用Al—Ag2O电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．Al电极是该电池的正极

B．Ag2O在Ag2O/Ag电极上发生氧化反应

C．该电池的负极反应为2Al -6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O

D．该电池工作时，正极区溶液的pH减小

二、实验题

16．某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度。取5mL 0.1mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1mol/L FeCl3溶液2mL，发生如下反应：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验： 

①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量黄色沉淀（AgI），证明反应物没有反应完全； 

②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到I2，即有I2生成。综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。

（1）老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是_____________________________；在不改变反应物用量的前提下，改进的方法是_____________________________________________。 

（2）有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况下，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是______________________________。 

（3）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，设计成如图所示的原电池。

①反应开始时，乙中石墨电极上发生____________（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为_________________________。

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态。此时在甲中加入FeCl2固体，发现电流计又发生偏转，则甲中的石墨作_______（填“正”或“负”）极，该电极的电极反应式为_________________________。

17．某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到如表所示实验结果。

分析题给数据，回答下列问题：

（1）实验2中电流由____(填“A”或“B”，下同)极流向____极。

（2）实验6中电子由B极流向A极，表明负极是____(填“镁”或“铝”)电极。

（3）实验5表明____(填字母)。

A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀    B．铜的腐蚀是自发进行的

（4）分析表中有关信息，下列说法不正确的是____(填字母)。

A．相对活泼的金属一定作负极

B．失去电子的电极是负极

C．烧杯中的液体必须是电解质溶液

D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种是非金属导体)

三、原理综合题

18．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：

(1)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl

①该电池的负极反应式是______；

②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的_____极(填“正”或“负”)；

③外电路每通过4 mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是______；

(2)中国科学院应用化学研究所在甲醇(CH3OH是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为_______；

②该电池负极的电极反应式_______；

③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有_____个电子转移。

(3)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式_______；

(4)某微生物电池的工作原理如图所示

写出其正极的电极反应式______；负极的电极反应式_______

19．NOx(主要指NO和NO2)和SO2是大气主要污染物。有效去除大气中的NOx和SO2是环境保护的重要课题。

(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：

2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)  ΔH=-116.1kJ·mol-1

3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)  ΔH=+75.9kJ·mol-1

反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。

(2)新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2，NH3与NO2生成N2的反应中，当生成N2 的体积在标准状况下为15.68L时，转移的电子的物质的量为_______。

(3)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。亚硫酸铵又可用于燃煤烟道气脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式_______。

(4)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：_______。

(5)电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质，用Pt−C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图，Pt−C3N4电极反应产生NH3的电极反应式_______。

(6)某兴趣小组同学利用甲醇燃料电池探究电浮选法处理污水的一种方式：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3胶体。Fe(OH)3胶体具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。装置如图所示。

①甲池中A极电极反应式：_______；工作一段时间后，甲池的pH_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。

②若乙池实验时污水中离子浓度较小，导电能力较差，净水效果不好，此时应向污水中加入适量的_______。

A．H2SO4   B．BaSO4 C．Na2SO4 D．NaOH   E.CH3CH2OH

参考答案

1．B2．A3．C4．A5．C6．C7．C8．C9．B10．C11．C12．C13．B14．D15．C

16．该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I－    取少量反应液，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则证明还有Fe3＋未完全反应    取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2    氧化    2I－－2e－=I2    负    Fe2＋－e－=Fe3＋   

17．B    A    铝    B    A   

18．Ag+Cl--e-=AgCl    正    2mol    CH3OH    CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+    1.2NA    Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag    +2e-+H+=Cl-+    CH3COO--8e-+4H2O=2+9H+   

19．-136.2    2.4mol    2NO2 + 4(NH4)2SO3 = N2 + 4(NH4)2SO4    HNO2-2e-+H2O=3H++    N2+6e-+6H+=2NH3    CH3OH−6e-+8OH-=+6H2O    变小    C