2021学年第一节 化学反应与能量变化一等奖习题课件ppt

这是一份2021学年第一节 化学反应与能量变化一等奖习题课件ppt，共17页。

第一节化学反应与能量变化
第二课时 化学反应与电能（A）
一、单选题
1．“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能，如图所示是某同学设计的几种装置，其中能构成原电池的是（ ）

A．③⑤⑦ B．③④⑤ C．④⑤⑦ D．②⑤⑥
2．下列关于原电池的叙述中，错误的是( )
A．原电池是将化学能转化为电能的装置
B．用导线连接的两种不同金属同时插入液体中，能形成原电池
C．在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应
D．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应
3．如图为铜锌原电池示意图，下列说法中不正确的是( )

A．锌片逐渐溶解，铜片上有气泡 B．锌片上发生还原反应
C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．该装置能够将化学能转化为电能
4．下列关于原电池的叙述中正确的是( )
A．正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池是把化学能转化成电能的装置
C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应
D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极就有0.1g氢气生成
5．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；碳棒：O2+H2O+2e- =2OH- ，据此判断，锌片是
A．负极，被氧化 B．正极，被氧化
C．负极，被还原 D．正极，被还原
6．如图为番茄电池，下列说法正确的是

A．铜电极是该电池的正极 B．一段时间后，锌片质量增大
C．一段时间后，铜片质量增大 D．电子由铜通过导线流向锌
7．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是 ( )

A．镁片作为正极
B．食盐水作为电解质溶液
C．电池工作时镁片逐渐被消耗
D．电池工作时实现了化学能向电能的转化
8．如图所示装置，电流表发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )

A．Zn Fe 稀硫酸 B．Cu Zn 稀硫酸
C．Zn Ag 稀AgNO3溶液 D．Ag Cu 稀AgNO3溶液
9．某电池总反应为，下列与此电池总反应不符的原电池是（ ）
A．铜片、铁片、溶液组成的原电池
B．石墨、铁片、溶液组成的原电池
C．铁片、锌片、溶液组成的原电池
D．银片、铁片、溶液组成的原电池
10．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。①a、b相连时，a为负极；②c、d相连时，电流方向为由d到c；③a、c相连时，a极质量减轻；④b、d相连时，b上有大量气泡产生。则四种金属的活动性强弱顺序为（ ）
A． B． C． D．
二．填空题
11．某化学研究性学习小组针对原电池形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。
(1)请填写有关实验现象并得出相关结论。
编号
实验装置
实验现象
①

锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象
②

两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流计指针不偏转
③

铜棒表面的现象是有气体生成，电流计指针发生偏转
①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是___________。
②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是___________。
③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，从而可得出原电池形成条件是___________。
(2)分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应式：
Zn棒：___________。
Cu棒：___________。
(3) 实验3的电流是从___________棒流出(填“Zn”或“Cu”)，反应过程中若有0.4mol电子发生了转移，则Zn电极质量减轻___________g。
第二课时 化学反应与电能（A）
1．小梅将铁钉和铜片插入苹果中，用导线连接电流计，制成“水果电池”，装置如图所示。下列关于该水果电池的说法正确的是

A．可将化学能转换为电能 B．负极反应为Fe-3e－=Fe3+
C．一段时间后，铜片质量增加 D．工作时，电子由正极经导线流向负极
2．下列可设计成原电池的化学反应是( )
A．
B．
C．
D．
3．在如图所示装置中，观察到电流表指针发生偏转，M棒变粗，N棒变细，P为电解质溶液。由此判断下列M、N、P所代表的物质可以成立的是（ ）

选项
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
铜
铁
硝酸铁溶液


A．A B．B C．C D．D
4．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，下列叙述正确的是（ ）

A．装置甲中铜片表面产生气泡 B．装置乙中向铜片移动
C．装置乙中电子从铜片经导线流向锌片 D．装置乙中正极的电极反应式：
5．某学生用锌片、铜片、发光二极管、滤纸、导线、玻璃片等制成如图所示的原电池，当滤纸用醋酸溶液润湿时，二极管发光。下列有关该电池的说法正确的是（ ）

A．铜片上的电极反应为 B．锌片为电池的负极
C．外电路中电子由铜片经导线流向锌片 D．该电池工作时电能直接转化为化学能
6．如图是某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法不正确的是（ ）

A．装置中存在“化学能→电能→光能”的转化
B．锌片上发生的电极反应为
C．如果将稀硫酸换成柠檬汁，则导线中不会有电子流动
D．如果将锌片换成铁片，则电路中的电流方向不变
7．如图所示，烧杯内盛有浓硝酸，在烧杯内放入用导线连接的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb均有剩余。下列说法正确的是（ ）

A．Fe比Pb活泼，故Fe始终作负极
B．Fe在浓硝酸中钝化，故始终不溶解
C．原电池停止工作时，溶液中有
D．利用浓硝酸作电解质溶液不符合“绿色化学”的思想
8．某实验兴趣小组按下图装置实验后，所记录内容合理的是（ ）

实验记录
① Cu为正极，Zn为负极；
② Zn质量减少，Cu质量增加；
③ SO42-向Cu极移动；
④ 电子流动方向是：由Zn经导线流入Cu片；
⑤ Zn电极发生还原反应；
⑥ 正极反应式：Cu2++ 2e－= Cu

A．②③④ B．①②④⑥ C．①②④⑤ D．②③⑤⑥
9．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置




部分实验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极

由此可判断这四种金属的活动性顺序是（ ）
A． B． C． D．
10．按图1所示装置进行实验，若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示

①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A．仅①③ B．仅①③⑤ C．仅②④ D．仅②④⑤

二、填空题
11．物质中的化学能在一定条件下可转化为电能。

(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中，反应的离子方程式是___________。
(2)将锌片、铜片按照上图所示装置连接，能证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、___________。
(3)稀硫酸在如图所示装置中的作用是：传导离子、___________。
(4)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。
①CaO+H2O=Ca(OH)2
②2H2+O22H2O
③Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
12．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性强弱，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L-1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中，如下图所示：

(1)写出甲池中负极的电极反应式： ___。 
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极___；总反应的离子方程式_____。 
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出__活动性更强，而乙会判断出__活动性更强。(填写元素符号) 
(4)由此实验，可得到如下哪些正确结论__。 
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件的影响较大，因此应具体问题具体分析
(5)丙同学依据甲、乙同学的思路，设计如下实验：
将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入稀NaOH溶液中，分别形成了原电池。
①在这两个原电池中，负极分别为__。 
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
②写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式___。

参考答案
1．A
【解析】①该装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，故错误；
②该装置中电极材料相同，所以不能形成原电池，故错误；
③该装置形成闭合回路，且两极不同金属，能自发发生氧化还原反应，反应方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，故正确；
④Cu和Ag的活动性都在H后边，为不活泼金属，故不能发生自发的氧化还原反应，故错误；
⑤该装置形成闭合回路，且两极不同金属，能自发发生氧化还原反应，故正确；
⑥酒精不是电解质，不导电不能形成闭合回路，故错误；
⑦该装置中Cu失电子作负极，Fe作正极，铁离子得电子在正极上反应，符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，反应方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，故正确；
故选A。
2．B
【解析】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，故A正确；
B．活性不同的两金属或非金属、电解质溶液、通过形成闭合回路，才能形成原电池，但前提是必须有自发进行的氧化还原反应，故B错误；
C． 在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应，故C正确；
D．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应，故D正确；
故选B。
3．B
【解析】A．锌片作负极，Zn失电子生成Zn2+进入溶液，所以锌片逐渐溶解，铜片为正极，H+得电子生成H2，从而产生气泡，A正确；
B．锌片为负极，Zn失电子发生氧化反应，B不正确；
C．在原电池中，电子由负极产生，然后沿导线进入正极，所以电子由锌片通过导线流向铜片，C正确；
D．该装置为原电池，通过发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，D正确；
故选B。
4．B
【解析】A．正极和负极必须是两种不同的金属或金属和非金属，A错误；
B．原电池是利用氧化还原反应把化学能转化成电能的装置，B正确；
C．原电池工作时，正极发生的是还原反应，负极上发生的是氧化反应，C错误；
D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，转移0.2mol电子，正极就有0.2g氢气生成，D错误；
故选B。
5．A
【解析】在空气—锌电池中锌片发生的反应为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，则锌的化合价升高，发生氧化反应，原电池中负极发生氧化反应，所以在空气—锌电池中锌为负极被氧化，故A正确，
故选A。
6．A
【分析】
根据金属的活泼性知，锌作负极，铜作正极，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极。
【解析】
A．活泼金属锌作负极，则铜作正极，故A正确；
B．锌作负极，锌失去电子，导致锌片质量会变小，故B错误；
C．铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，故C错误；
D．锌作负极，铜作正极，电流从铜沿导线流向锌，电子流向与电流相反，由锌通过导线流向铜，故D错误；
故选A。
7．A
【解析】A．从电池反应看，Mg由0价升高到+2价，则镁片失电子，作负极，A错误；
B．食盐水中含有Na+和Cl-，具有导电性，可作为电解质溶液，B正确；
C．电池工作时，镁片不断失电子生成Mg2+进入溶液，所以镁片逐渐被消耗，C正确；
D．电池工作时，通过发生化学反应产生电流，从而实现化学能向电能的转化，D正确；
故选A。
8．D
【解析】一般情况下，原电池中负极的活泼性大于正极的活泼性，负极上金属失电子变成离子进入溶液，质量减少，正极上电解质溶液中电解质得电子发生还原反应，正极上析出物质，若析出的物质是金属，则正极质量增加变粗。该原电池中，A极逐渐变粗，说明A上发生还原反应，A作正极；B极逐渐变细，说明B失电子发生氧化反应，B作负极，则B的活泼性大于A的活泼性，所以排除AC选项；A极逐渐变粗，说明有金属析出，B选项中A电极析出氢气不是金属，D选项析出金属银，所以D符合题意，故答案为D。
9．C
【分析】根据反应“2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋”可知，反应中铁因失电子而被氧化，应为原电池负极；正极应为活泼性比铁弱的金属或导电的非金属材料，Fe3＋在正极得到电子而被还原，电解质溶液应为含Fe3＋的盐。
【解析】由总反应可知，负极应为铁，被氧化，电解质溶液应为含有Fe3＋的溶液，题中A、B、D铁都为负极，但C中铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池中锌片为负极，铁片为正极，原电池反应为Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，故答案选C。
10．B
【解析】根据原电池原理，一般负极金属的活动性比正极金属的活动性强；电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反；由此可对金属活动性强弱作出如下判断：①，②c>d，③，④，则金属活动性强弱顺序为，故答案选B。
11． （1）活泼性不同的两个电极 形成闭合回路 有电解质溶液
（2） Zn-2e-=Zn2＋ 2H＋＋2e-=H2↑
（3） Cu 13
【解析】(1)①实验2中所用的电极材料是相同的，而实验3中的两个电极的材料不同，其活泼性也不同，因此可得出原电池的形成条件是：有活泼性不同的两个电极；
②实验1和3相比，实验3中构成闭合回路，由此可得出原电池的形成条件是：形成闭合回路；
③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，由于乙醇是非电解质，硫酸是电解质，因此可得出原电池形成条件是：有电解质溶液；
(2)锌是负极，发生失去电子的氧化反应，则Zn棒上发生的电极反应式为Zn－2e－＝Zn2＋；铜是正极，溶液中的氢离子放电，则Cu棒上发生的电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑；
(3)实验3中锌是负极，铜是正极，则电流是从Cu棒流出，反应过程中若有0.4mol电子发生了转移，根据Zn－2e－ ＝Zn2＋可知消耗0.2mol锌，则Zn电极质量减轻0.2mol×65g/mol＝13.0g。
B卷
1．A
【解析】A．水果电池是原电池，原电池可将化学能转换为电能，A正确；
B．水果电池中Fe为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，B错误；
C．苹果中有酸性物质，可电离出H+，Cu为正极，正极反应为2H++2e-=H2，因此没有Cu单质析出，C错误；
D．原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，D错误；
故选A。
2．D
【解析】A．属于化合反应，化合价没有发生改变，即没有电子的转移，不是氧化还原反应，不符合题意，A选项错误；
B．为复分解反应，化合价没有发生改变，不是氧化还原反应，不符合题意，B选项错误；
C．反应为氧化还原反应，但为吸热反应，不能够自发进行，不符合题意，C选项错误；
D．反应中C失去电子，O得到电子，发生电子的转移为氧化还原反应，且为放热反应，自发进行，可以构成原电池，D选项正确；
答案选D。
3．C
【解析】A．锌、铜、稀硫酸构成原电池，则锌是负极，M棒变细，故A错误；
B．铁、铜、稀盐酸构成原电池，M棒上无金属单质析出，故B错误；
C．锌、银、硝酸银溶液构成原电池，则锌是负极，M棒上有银析出，故C正确；
D．铜、铁、硝酸铁溶液构成原电池，铜作正极，在铜电极上铁离子得到电子转化为亚铁离子，M棒上不能析出金属，故D错误；
故答案选C。
4．D
【解析】A．装置甲没有形成原电池，铜不与稀硫酸反应，甲装置中铜片表面没有气泡产生，故A错误；
B．乙装置形成了原电池，锌为负极，铜为正极，原电池工作时阴离子向负极移动，故B错误；
C．装置乙中，锌为负极，电子从锌片经导线流向铜片，故C错误；
D．装置乙中，正极上氢离子得到电子被还原生成氢气，故D正确；
故答案选D。
5．B
【解析】A．原电池工作时，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故A错误；
B．原电池工作时，锌作负极，故B正确；
C．外电路中电子从负极锌片沿导线流向正极铜片，故C错误；
D．该装置是将化学能转化为电能的装置，故D错误；
故答案选B。
【点睛】
本题关键是根据装置图判断原电池的正负极，进而分析得失电子与电子的流向。
6．C
【解析】A．原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时，电能转化为光能，不符合题意，A错误；
B．该原电池中，锌片作负极，电极反应式为，不符合题意，B错误；
C．柠檬汁可以导电，能作电解质溶液，将稀硫酸换成柠檬汁仍然能构成原电池，所以导线中有电子流动，符合题意，C正确；
D．将锌片换成铁片，铜片仍作正极，所以电路中的电流方向不变，不符合题意，D错误；
答案选C。
7．D
【解析】开始时，浓硝酸使铁发生钝化，铅失电子作负极，铁作正极，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐降低，而稀硝酸能溶解铁，所以铁作负极，铅作正极。
A．反应开始时，浓硝酸使铁发生钝化，铅失电子作负极，A错误；
B．随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐降低，而稀硝酸能溶解铁，铁的活泼性比铅强，所以铁作负极，B错误；
C．原电池停止工作时铁有剩余，故溶液中不可能存在Fe3+，C错误；
D．利用浓硝酸作电解质溶液，正极的电极反应式为，有污染性气体二氧化氮生成，不符合“绿色化学”的思想，D正确；
答案选D。
8．B
【解析】根据图示知该原电池的电池反应为Zn+Cu2＋Zn2＋+Cu，据此解答。①Zn电极发生氧化反应，作原电池的负极，Cu电极上发生还原反应，作原电池的正极，正确；② Zn质量减少，Cu质量增加，正确；③ 原电池中，阴离子移向电池的负极，则SO42-向Zn极移动，错误；④ 电子流动方向是：由负极沿导线流入正极，即由Zn经导线流入Cu片，正确；⑤ Zn电极发生氧化反应，错误；⑥正极反应式：Cu2++ 2e－= Cu，正确，选B。
9．D
【解析】装置一：a极质量减小，则a为负极，失电子被氧化；b极质量增大，则得电子析出，故金属活动性：。
装置二：金属b、c未用导线连接，不能形成闭合回路，不是原电池，b极有气体产生，c极无变化，故金属活动性：。
装置三：d极溶解，则d为负极；c极有氢气产生，则c为正极，故金属活动性：。
装置四：电流从a极流向d极，则d为负极、a为正极，故金属活动性：。综上，金属活动性：，故选D。
10．B
【解析】图1装置形成原电池，Fe为负极，负极发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+，Ag为正极，正极发生的反应为：Ag++e-=Ag，总反应为：Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，据此解答。
①由Ag++e-=Ag可知，随着流入正极的电子增多，c(Ag+)减小，①满足；
②由总反应可知，NO3-没参与反应，随着流入正极的电子增多，c(NO3-)不变，②不满足；
③a棒是Fe，随着流入正极的电子增多，Fe失电子的物质的量也增多，由Fe-2e-=Fe2+可知，Fe失电子的物质的量增多，Fe的质量减小，③满足；
④由Ag++e-=Ag可知，随着流入正极的电子增多，产生的Ag的质量增大，Ag棒质量增大，④不满足；
⑤由总反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag可知，随着反应的进行，溶液的质量减小(2Ag+→Fe2+)，⑤满足；
综上所述，①③⑤满足图像，B符合题意。
答案选B。
11.（1）Zn+2H+=Zn2++H2↑
（2） 电流表指针偏转
（3） 作正极反应物
（4） ②③
【解析】(1)Zn与H2SO4反应产生ZnSO4和H2，反应的离子方程式是：Zn+2H+=Zn2++H2↑；
(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接，若化学能转化为电能，由于金属活动性：Zn＞Cu，则Zn为负极，Zn失去电子，变为Zn2+进入溶液，电子由Zn经电流表流向Cu电极，在正极Cu片上H+得到电子变为H2逸出，故看到的现象是：铜片上有气泡产生、电流表指针偏转；
(3)在如图所示装置中，稀硫酸的作用是：传导离子，同时作正极上的反应物；
(4)只有放热的氧化还原反应才可以设计为原电池反应。
①反应CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应，不能设计为原电池，①不符合题意；
②反应2H2+O22H2O是放热的氧化还原反应，可以设计为原电池，②符合题意；
③反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag是放热的氧化还原反应，可以设计为原电池，③符合题意；
故合理选项是②③。
12． （1）Mg-2e-=Mg2+
（2）2Al+8OH--6e-=2AlO+4H2O 2Al+2OH-+2H2O=2Al O+3H2↑
（3）Mg Al
（4） AD
（5） B 负极： Cu-2e-=Cu2+ 正极： 4H++2NO+2e-=2NO2↑+2H2O
【解析】(1)甲池中自发进行的氧化还原反应为2H++Mg= Mg2++H2↑，镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，故答案为： Mg-2e-=Mg2+。
(2)乙池中铝能与氢氧化钠溶液反应，铝失电子作负极，负极反应为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，镁作正极，正极发生还原反应，总反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2－+3H2↑。
(3)甲中镁作负极、乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，则甲会判断出Mg活动性更强，而乙会判断出Al活动性更强。
(4) A．根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，A正确；
B．镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，B错误；
C．该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极，不能说明金属活动性顺序没有使用价值，C错误；
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，因此应具体问题具体分析，D正确；
答案选AD；
(5)①将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，铝片被钝化，铜片做负极；插入烧碱溶液中，铝失电子，做负极，故B正确；②插入浓硝酸中形成原电池，自发反应为铜和浓硝酸的反应，负极铜被氧化，正极硝酸根被还原，则电极反应式为——负极： Cu-2e-=Cu2+正极： 4H++2NO+2e-=2NO2↑+2H2O。