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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
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化复习练习题，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S，下列说法不正确的是
A．充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能
B．放电时，a极为正极
C．充电时，阳极的电极反应式为3I－－2e－=
D．M是阳离子交换膜
2．下列电池工作时，O2在正极放电的是
A．锌锰干电池B．氢氧燃料电池C．铅蓄电池D．锂离子电池
3．某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法不正确的是
A．锌筒是原电池的负极
B．石墨电极上发生还原反应
C．铵根离子流向石墨电极
D．电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒
4．用吸附了氢气的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法中正确的是
A．充电时，阴极的电极反应式：
B．放电时，负极的电极反应式
C．放电时，移向镍电极
D．充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连
5．下列说法正确的是( )
A．镍镉电池、锂电池和锌锰电池都是二次电池
B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C．化学电池的反应原理是氧化还原反应
D．铅蓄电池放电时正极是Pb，负极是PbO2
6．浙江大学成功研制出能在数分钟之内将电量充满的Li-SOCl2电池，该电池是迄今具有最高能量比的电池其成本只有传统锂电池的一半。若电解液为LiAlCl4﹣SOCl2，电池的总反应为：4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2。下列说法不正确的是( )
A．放电时，负极反应式为：Li – e- = Li+
B．若用该电池作为外接电源电镀铜，当阴极质量增加64 g时，理论上将消耗14g Li
C．放电时，电解液中Li+向负极迁移
D．充电时，阳极反应式为：4Cl﹣+S+SO2﹣4e﹣=2SOCl2
7．某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，该电池用30%H2SO4溶液作电解质溶液。有关这种燃料电池的下列说法中，不正确的是
A．供电时的总反应为2H2+O2=2H2O
B．该装置中发生化学反应，实现了化学能到电能的转化
C．正极上反应的电极反应式为：O2+4e-+2H2O = 4OH-
D．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池
8．下列电池不属于化学电池的是
A．一次电池B．二次电池C．燃料电池D．太阳能电池
9．电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色 WO3薄膜中，生成 AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述正确的是
A．Ag为阴极B．该装置实现了化学能向电能的转化
C．W元素的化合价升高D．Ag+由银电极向变色层迁移
10．下列电池中不属于充电电池的是
A．AB．BC．CD．D
二、填空题
11．化学反应的过程中，往往伴随着不同能量之间的相互转化。
(1)已知白磷()分子为正四面体结构，可以在氯气中燃烧，燃烧产物与氯气的量有关，氯气量不足时生成，氯气过量时生成。现提供以下化学键的键能【通常把拆开(或形成)化学键吸收(或放出)的能量称为犍能】：
则白磷()在少量氯气中燃烧的化学方程式为 ，在该反应中消耗白磷时放出 (用含键能的字母表达)能量。
(2)①在图1所示装置中，正极材料为 (填“C”或“”)，溶液中移向 (填“C”或“”)电极。
②已知铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图2所示，该电池的充放电原理为。放电时，铅酸蓄电池的正极电极反应为 。设该蓄电池中原硫酸浓度为，电解质溶液为5L，忽略电池工作时溶液的体积变化，当负极质量增重480g时，电解质溶液中硫酸的物质的量浓度为 。
(3)在一个体积为2L的恒温容器中，发生反应，2min内的物质的量从下降为，该过程的化学反应速率用表达为 ，在该反应中分别用以下物质表示化学反应速率时，由快到慢的顺序为 。
①
②
③
12．如图为原电池装置示意图：
(1)若M为铜片，N为碳棒，电解质溶液为FeCl3溶液，则铜片为 极(填“正”或“负”)，写出正极反应式 。
(2)若M为Pb，N为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出M电极反应式： ；该电池工作时，M电极的质量将 (填“增加”、“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.2 ml H2SO4，则转移电子的数目为 。
(3)若M、N均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从M.、N两极通入CH4和O2，该电池为甲烷燃料电池，写出M电极反应式： 。该电池工作一段时间后，溶液的碱性将 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
13．铝作为一种应用广泛的金属，在电化学领域发挥着举足轻重的作用。回答下列问题：
(1)某同学根据氧化还原反应：设计如图所示的原电池：
①电极X的化学式为 ，电极Y的化学式为 。
②盐桥中的阴离子向 (填化学式)溶液中移动。
(2)新型电池中的铝电池类型较多。
①是一种二次电池，可用于车载电源，其电池总反应为。放电时的正极反应式为 ，充电时，阴极的电极反应式为 。
②空气燃料电池可用作电动汽车的电源，该电池多使用溶液为电解液。电池工作过程中电解液的 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③图为电池的原理结构示意图，这种电池可用作水下动力电源。该电池反应的化学方程式为，当电极上析出时，电路中转移的电子为 。
14．下面是几种常见的化学电源示意图，完成下列问题：
(1)上述三种装置的能量转化原理是 。
(2)干电池放电时负极发生的电极方程式为 。
(3)氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在 (填“正”或“负”)极发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电路中每转移0.4ml电子，标准状况下消耗O2的体积是 L。
(4)铅蓄电池放电时正极发生的反应方程式为 。
(5)下列说法不正确的是 。
A．铅蓄电池放电和充电为可逆反应
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
D．铅蓄电池放电时的总反应方程式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)
15．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)根据构成原电池的本质判断，下列化学反应方程式正确且能设计成原电池的是________(填序号，下同)
A．=B．=
C．=D．=
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关实验现象，下列说法正确的是：________
A．图I中温度计的示数高于图II的示数
B．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
C．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
D．图II中产生气体的速度比I慢
(3)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，用作电解质溶液。放电时总反应为：=
①写出放电时负极的电极反应式： 注：PbSO4不溶于水
②铅蓄电池放电时，负极质量将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。当外电路上有2ml电子通过时，溶液中消耗的物质的量为 。
16．常用小轿车（燃油汽车）中的动力和能量与化学反应息息相关。
(1)用C8H18代表汽油分子，写出汽油完全燃烧的化学方程式 。
(2)关于汽油在气缸中燃烧反应的叙述正确的是__________（写字母）
A．汽油具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量
B．汽油燃烧过程中，化学能转化为热能
C．断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成碳氧化物和水中化学键放出的能量
D．汽车尾气中含NO的原因是汽油中含有氮元素，燃烧后生成NO
(3)汽车中的电瓶为铅酸电池，Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O2，已知PbSO4难溶于水，下列说法正确的是__________（写字母）
A．放电时，负极的电极反应式为：Pb-2e-=Pb2+
B．放电时，正极得电子的物质是PbO2
C．放电时，理论上每消耗20.7g铅，外电路中转移的电子为0.4ml
D．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
(4)研究氢氧燃料电池中，H2所在的电极为 极（填“正”或“负”），电极反应式为 ；氢氧燃料电池的优点有 （至少说出2条）。
17．铅蓄电池的主要构造如图所示，它是目前使用量最大的二次电池(设工作时固体生成物附集在电极板上)。
(1)当某一电极反应式为PbO2(s)+2e-+(aq)+4H+(aq)===PbSO4(s)+2H2O(l)时，电池中的能量转化形式为 ，此时另一个电极发生的反应类型为 。
(2)充电时PbO2(s)电极应与电源的 极相连，充电时总反应方程式为 。
(3)放电生成的固体会附聚在电极表面，若工作中正极质量增重96g时，理论上电路中转移的电子数为 NA，此过程中电池消耗 mlH2SO4。
18．铅酸蓄电池
19．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”)
20．化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列装置中能够组成原电池的是 (填序号)。
(2)现有如下两个反应：A、；B、。
①根据两反应本质，判断能否设计成原电池。如果不能，说明其原因 。
②如果可以，请在下面方框内画出原电池装置图，注明电极材料和电解质溶液等 。
(3)如图是某锌锰干电池的基本构造图。
①该碱性锌锰干电池的总反应式为，该电池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 。(填字母，下同)
A．该电池属于蓄电池
B．电池工作时向负极移动
C．该电池的电解质溶液是溶液
D．该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理
(4)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： 。
三、实验题
21．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：
【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
22．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)。
23．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：
(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 。
A
B
C
D
普通干电池
对讲机镍镉电池
汽车铅蓄电池
手机锂离子电池
化学键
键能
工作原理
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
放电
总反应
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
负极
正极
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
②
24h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
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/mL
I
为编号Ⅱ实验的参照
12%
5.0
常温
0
0
Ⅱ
温度对反应速率的影响
12%
5.0
60℃
0
0
Ⅲ
为编号Ⅳ实验的参照
4.0%
5.0
常温
①
0
Ⅳ
②
4.0%
5.0
常温
0
1.0
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．B
5．C
6．C
7．C
8．D
9．D
10．A
11．(1) +6Cl24 (6a+6b-12c)kJ/ml
(2) C Fe PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O 6ml/L
(3) ①>③>②
12． 负 Fe3++e-=Fe2+ Pb-2e-+=PbSO4 增加 0.2NA(或 1.204×1023) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 减弱
13． Cu Al 减小 0.02
14． 将化学能转化为电能 Zn-2e-=Zn2＋ 负 氧化 2.24 PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O A
15．(1)BD
(2)A
(3) 增大 2ml
16． 2C8H18+25O216CO2↑+18H2O BC BD 负 H2-2e-+2OH-=2H2O 能量转化效率高，无污染等其他
17． 化学能转化为电能 氧化反应 正 2PbSO4(s)+2H2O(l)PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq) 3 3
18． Pb+SO-2e-=PbSO4 PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O
19． 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
20．(1)③⑤
(2) 是非氧化还原反应，没有电子转移
(3) 2MnO2+2e-+=2MnO(OH) B
(4)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
21．(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
22． 正 负 Al 正 0.9
23．(1)Fe3++e-=Fe2+
(2)0.075ml/(L•min)
(3) 1.0 催化剂对反应速率的影响
(4) b H2-2e-+2OH-=2H2O 5.60
一、单选题
1．某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S，下列说法不正确的是
A．充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能
B．放电时，a极为正极
C．充电时，阳极的电极反应式为3I－－2e－=
D．M是阳离子交换膜
2．下列电池工作时，O2在正极放电的是
A．锌锰干电池B．氢氧燃料电池C．铅蓄电池D．锂离子电池
3．某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法不正确的是
A．锌筒是原电池的负极
B．石墨电极上发生还原反应
C．铵根离子流向石墨电极
D．电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒
4．用吸附了氢气的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法中正确的是
A．充电时，阴极的电极反应式：
B．放电时，负极的电极反应式
C．放电时，移向镍电极
D．充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连
5．下列说法正确的是( )
A．镍镉电池、锂电池和锌锰电池都是二次电池
B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C．化学电池的反应原理是氧化还原反应
D．铅蓄电池放电时正极是Pb，负极是PbO2
6．浙江大学成功研制出能在数分钟之内将电量充满的Li-SOCl2电池，该电池是迄今具有最高能量比的电池其成本只有传统锂电池的一半。若电解液为LiAlCl4﹣SOCl2，电池的总反应为：4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2。下列说法不正确的是( )
A．放电时，负极反应式为：Li – e- = Li+
B．若用该电池作为外接电源电镀铜，当阴极质量增加64 g时，理论上将消耗14g Li
C．放电时，电解液中Li+向负极迁移
D．充电时，阳极反应式为：4Cl﹣+S+SO2﹣4e﹣=2SOCl2
7．某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，该电池用30%H2SO4溶液作电解质溶液。有关这种燃料电池的下列说法中，不正确的是
A．供电时的总反应为2H2+O2=2H2O
B．该装置中发生化学反应，实现了化学能到电能的转化
C．正极上反应的电极反应式为：O2+4e-+2H2O = 4OH-
D．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池
8．下列电池不属于化学电池的是
A．一次电池B．二次电池C．燃料电池D．太阳能电池
9．电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色 WO3薄膜中，生成 AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述正确的是
A．Ag为阴极B．该装置实现了化学能向电能的转化
C．W元素的化合价升高D．Ag+由银电极向变色层迁移
10．下列电池中不属于充电电池的是
A．AB．BC．CD．D
二、填空题
11．化学反应的过程中，往往伴随着不同能量之间的相互转化。
(1)已知白磷()分子为正四面体结构，可以在氯气中燃烧，燃烧产物与氯气的量有关，氯气量不足时生成，氯气过量时生成。现提供以下化学键的键能【通常把拆开(或形成)化学键吸收(或放出)的能量称为犍能】：
则白磷()在少量氯气中燃烧的化学方程式为 ，在该反应中消耗白磷时放出 (用含键能的字母表达)能量。
(2)①在图1所示装置中，正极材料为 (填“C”或“”)，溶液中移向 (填“C”或“”)电极。
②已知铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图2所示，该电池的充放电原理为。放电时，铅酸蓄电池的正极电极反应为 。设该蓄电池中原硫酸浓度为，电解质溶液为5L，忽略电池工作时溶液的体积变化，当负极质量增重480g时，电解质溶液中硫酸的物质的量浓度为 。
(3)在一个体积为2L的恒温容器中，发生反应，2min内的物质的量从下降为，该过程的化学反应速率用表达为 ，在该反应中分别用以下物质表示化学反应速率时，由快到慢的顺序为 。
①
②
③
12．如图为原电池装置示意图：
(1)若M为铜片，N为碳棒，电解质溶液为FeCl3溶液，则铜片为 极(填“正”或“负”)，写出正极反应式 。
(2)若M为Pb，N为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出M电极反应式： ；该电池工作时，M电极的质量将 (填“增加”、“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.2 ml H2SO4，则转移电子的数目为 。
(3)若M、N均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从M.、N两极通入CH4和O2，该电池为甲烷燃料电池，写出M电极反应式： 。该电池工作一段时间后，溶液的碱性将 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
13．铝作为一种应用广泛的金属，在电化学领域发挥着举足轻重的作用。回答下列问题：
(1)某同学根据氧化还原反应：设计如图所示的原电池：
①电极X的化学式为 ，电极Y的化学式为 。
②盐桥中的阴离子向 (填化学式)溶液中移动。
(2)新型电池中的铝电池类型较多。
①是一种二次电池，可用于车载电源，其电池总反应为。放电时的正极反应式为 ，充电时，阴极的电极反应式为 。
②空气燃料电池可用作电动汽车的电源，该电池多使用溶液为电解液。电池工作过程中电解液的 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③图为电池的原理结构示意图，这种电池可用作水下动力电源。该电池反应的化学方程式为，当电极上析出时，电路中转移的电子为 。
14．下面是几种常见的化学电源示意图，完成下列问题：
(1)上述三种装置的能量转化原理是 。
(2)干电池放电时负极发生的电极方程式为 。
(3)氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在 (填“正”或“负”)极发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电路中每转移0.4ml电子，标准状况下消耗O2的体积是 L。
(4)铅蓄电池放电时正极发生的反应方程式为 。
(5)下列说法不正确的是 。
A．铅蓄电池放电和充电为可逆反应
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
D．铅蓄电池放电时的总反应方程式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)
15．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)根据构成原电池的本质判断，下列化学反应方程式正确且能设计成原电池的是________(填序号，下同)
A．=B．=
C．=D．=
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关实验现象，下列说法正确的是：________
A．图I中温度计的示数高于图II的示数
B．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
C．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
D．图II中产生气体的速度比I慢
(3)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，用作电解质溶液。放电时总反应为：=
①写出放电时负极的电极反应式： 注：PbSO4不溶于水
②铅蓄电池放电时，负极质量将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。当外电路上有2ml电子通过时，溶液中消耗的物质的量为 。
16．常用小轿车（燃油汽车）中的动力和能量与化学反应息息相关。
(1)用C8H18代表汽油分子，写出汽油完全燃烧的化学方程式 。
(2)关于汽油在气缸中燃烧反应的叙述正确的是__________（写字母）
A．汽油具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量
B．汽油燃烧过程中，化学能转化为热能
C．断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成碳氧化物和水中化学键放出的能量
D．汽车尾气中含NO的原因是汽油中含有氮元素，燃烧后生成NO
(3)汽车中的电瓶为铅酸电池，Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O2，已知PbSO4难溶于水，下列说法正确的是__________（写字母）
A．放电时，负极的电极反应式为：Pb-2e-=Pb2+
B．放电时，正极得电子的物质是PbO2
C．放电时，理论上每消耗20.7g铅，外电路中转移的电子为0.4ml
D．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
(4)研究氢氧燃料电池中，H2所在的电极为 极（填“正”或“负”），电极反应式为 ；氢氧燃料电池的优点有 （至少说出2条）。
17．铅蓄电池的主要构造如图所示，它是目前使用量最大的二次电池(设工作时固体生成物附集在电极板上)。
(1)当某一电极反应式为PbO2(s)+2e-+(aq)+4H+(aq)===PbSO4(s)+2H2O(l)时，电池中的能量转化形式为 ，此时另一个电极发生的反应类型为 。
(2)充电时PbO2(s)电极应与电源的 极相连，充电时总反应方程式为 。
(3)放电生成的固体会附聚在电极表面，若工作中正极质量增重96g时，理论上电路中转移的电子数为 NA，此过程中电池消耗 mlH2SO4。
18．铅酸蓄电池
19．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”)
20．化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列装置中能够组成原电池的是 (填序号)。
(2)现有如下两个反应：A、；B、。
①根据两反应本质，判断能否设计成原电池。如果不能，说明其原因 。
②如果可以，请在下面方框内画出原电池装置图，注明电极材料和电解质溶液等 。
(3)如图是某锌锰干电池的基本构造图。
①该碱性锌锰干电池的总反应式为，该电池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 。(填字母，下同)
A．该电池属于蓄电池
B．电池工作时向负极移动
C．该电池的电解质溶液是溶液
D．该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理
(4)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： 。
三、实验题
21．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：
【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
22．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)。
23．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：
(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 。
A
B
C
D
普通干电池
对讲机镍镉电池
汽车铅蓄电池
手机锂离子电池
化学键
键能
工作原理
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
放电
总反应
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
负极
正极
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
②
24h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
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/mL
I
为编号Ⅱ实验的参照
12%
5.0
常温
0
0
Ⅱ
温度对反应速率的影响
12%
5.0
60℃
0
0
Ⅲ
为编号Ⅳ实验的参照
4.0%
5.0
常温
①
0
Ⅳ
②
4.0%
5.0
常温
0
1.0
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．B
5．C
6．C
7．C
8．D
9．D
10．A
11．(1) +6Cl24 (6a+6b-12c)kJ/ml
(2) C Fe PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O 6ml/L
(3) ①>③>②
12． 负 Fe3++e-=Fe2+ Pb-2e-+=PbSO4 增加 0.2NA(或 1.204×1023) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 减弱
13． Cu Al 减小 0.02
14． 将化学能转化为电能 Zn-2e-=Zn2＋ 负 氧化 2.24 PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O A
15．(1)BD
(2)A
(3) 增大 2ml
16． 2C8H18+25O216CO2↑+18H2O BC BD 负 H2-2e-+2OH-=2H2O 能量转化效率高，无污染等其他
17． 化学能转化为电能 氧化反应 正 2PbSO4(s)+2H2O(l)PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq) 3 3
18． Pb+SO-2e-=PbSO4 PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O
19． 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
20．(1)③⑤
(2) 是非氧化还原反应，没有电子转移
(3) 2MnO2+2e-+=2MnO(OH) B
(4)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
21．(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
22． 正 负 Al 正 0.9
23．(1)Fe3++e-=Fe2+
(2)0.075ml/(L•min)
(3) 1.0 催化剂对反应速率的影响
(4) b H2-2e-+2OH-=2H2O 5.60
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