苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化练习题
展开一、单选题
1.下列有关能量的说法不正确的是( )
A.化石燃料内部贮存着大量的化学能
B.可利用清洁能源如太阳能、潮汐能、风能来发电
C.利用原电池通过氧化还原反应实现化学能向电能转化
D.化学反应都伴随着能量的变化,燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
2.下列实验中,反应速率加快是由催化剂引起的是( )
A.把煤块变成煤粉燃烧更为剧烈
B.锌与稀硫酸反应制H2时加入少量CuSO4溶液而使反应速率加快
C.双氧水中加入少量MnO2,即可迅速放出气体
D.固态FeCl3和固态NaOH混合后,加入水能迅速产生沉淀
3.电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液,电极总反应为:Ag2O + H2O + Zn = Zn(OH)2 + 2Ag。下列叙述正确的是
A.Zn是正极, Ag2O是负极
B.Zn是负极,Ag2O是正极
C.该电池可将化学能100%转化为电能
D.工作时电子由Zn极经溶液移向Ag2O极
4.氢—氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池,穿过浸入20%~40%的KOH溶液的多孔碳电极,其电池反应式为:2H2+O2=2H2O,则下列叙述正确的是( )
A.通H2的一极是负极,其电极反应式为:2H2+4OH--4e-=4H2O
B.电池工作时,电子从正极经导线流向负极,再由负极经电解质溶液流向正极
C.工作一段时间后电解质溶液pH减小
D.工作时OH-向正极移动
5.某原电池的总反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,能实现该反应的原电池组成是( )
A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为NaCl溶液
B.正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液
6.我国科学家在液流电池研究方面取得了新进展。一般液流电池的工作原理为。下列说法正确的是( )
A.该电池放电时将化学能全部转化为电能B.电池放电时,向正极迁移
C.正极反应式为D.消耗时电路中转移电子
7.下列说法正确的是
A.光导纤维与CPU半导体芯片是同种材料B.聚丙烯分子中含有碳碳双键
C.石墨烯属于新型无机非金属材料D.手机上用的锂离子电池属于燃料电池
8.某氨气燃料电池,如图所示,下列说法不正确的是
A.正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OB.电子流向:电极1→负载→电极2
C.Na+由左向右移动D.NH3在电极1上发生氧化反应
9.由镁、锌、铁、铜、银和硝酸银溶液,可以组成原电池的总数为( )
A.8种B.9种C.10种D.12种
10.a、b、c、d四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。a、b相连时,a的质量减少;a、c相连时,阳离子移向c;b、d相连时,b上有气泡逸出;c、d相连时,外电路电流从d流向c。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.acbdB.acdbC.cdbaD.cabd
11.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌
C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
12.下列说法中正确的是( )
A.单质、共价化合物、离子化合物中都存在共价键
B.二次电池的充放电为可逆反应
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的速率可能不同,但意义相同。
13.蓄电池在放电时起原电池作用,在充电与放电互为逆过程。下面是爱迪生电池分别在充、放电时发生的反应:Fe(OH)2+Ni(OH)2Fe+NiO2+2H2O,下列有关对爱迪生电池的推断:①放电时Fe为负极,NiO2为正极②充电时阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH③放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动④蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中,其中正确的是( )
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
14.对化学电源的叙述中正确的是
A.比火力发电对化学能的利用率高
B.所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
C.都是安全、无污染的
D.都为可充电电池
15.下列反应从原理上不可以设计成原电池的是 ( )
① CaO + H2O=Ca(OH)2 ② NaOH + HCl=NaCl + H2O
③ 2H2O=2H2↑+ O2↑ ④ 2CO + O2=2CO2
A.①②B.①②③C.①②④D.②③④
二、填空题
16.化学能在一定的条件下可以转化为电能。
(一)现有如下两个反应:
①2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(1)根据两个反应的本质判断,您认为可以设计成原电池的是___(填反应序号),理由是___。
(二)请根据Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu反应,选择适宜的材料和试剂设计一个原电池。
(2)写出电极材料和电解质溶液的名称:负极__________;正极__________;电解质溶液__________
(3)写出该原电池负极反应式:__________。
17.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在 100 mL 稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:
(1)在 0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min 各时间段中:反应速率最大的时间段是_______________; 在 0~5min 内,反应速率变化的原因是______________________________________________________________________________________
(2)在 2~3 min 时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为_______________
(3)为了减缓反应速率但不减少产生气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列液体:
A.蒸馏水 B.Na2SO4 溶液 C.NaOH 溶液 D.H2SO4 溶液 E.Na2CO3
你认为可行的是(填编号)_______________。
(4)为了加快锌和盐酸的反应,采用了如图的装置。
此装置中负极为_______________,写出正极的电极反应式______________;
若收集到标况下 2.24L 气体,转移了电子_______________________ml,溶解了Zn______________g.
18.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。
(1)该电池的负极是______,负极反应式是___________。
(2)正极现象是_______________。
(3)放电时OH-向______移动(填“正极”或“负极”)。
19.将Fe棒和Cu棒用导线连接,放入某电解质溶液中,构成如图所示装置。试回答下列问题:
(1)若电解质溶液为硫酸溶液,则Cu棒上发生的电极反应为_________________。
(2)若电解质溶液为硫酸铜溶液,则Cu棒上的现象为____________________ 。
(3)若电解质溶液为氯化钠溶液,且在Cu棒附近不断通入氧气,则Cu棒上的电极反应为________________ 。
(4)若电解质溶液为浓硝酸,则Fe棒上发生的电极反应为___________________________。
20.某同学用石墨电极电解CuCl2溶液(如图)。
(1)下列分析正确的是_____________________________________________。
A.a端是直流电源的负极
B.通电使CuCl2发生电离
C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-=Cu
D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体
(2)该同学不慎将一个石墨电极掉入CuCl2溶液中,并未取出,继续用石墨电极电解该溶液,如图所示:
则电解一段时间后,石墨棒a端的现象是___________________________;石墨棒b端的电极反应是__________________________________________。
三、实验题
21.研究化学反应中的能量变化,能更好地利用化学反应为生产和生活服务。
(1)反应的能量变化如图所示。
①该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
②如图三个装置中,不能证明“铁与稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是____________。
(2)现有纯铁片、纯铜片、的硫酸溶液、导线和量筒设计实验,证明形成原电池可以改变反应速率所用装置如图所示,装置气密性良好,且量筒中已充满了水。
①若a、b极不用导线相连,则b极材料为_____(填“纯铁片”或“纯铜片”)。当收集到(已折算为标准状况,且溶液体积不变)气体时,用时,则用表示的平均反应速率为____。
②将a、b极(a极为“纯铁片”,b极为“纯铜片”)用导线相连,则电子在导线上的流动方向为从_____到(填“a极”或“b极”,下同)_____;此时a极的电极反应式为_______,当收集到 (已折算为标准状况)气体时,用时。
③根据上述实验所得结论为________。
22.(1)氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法:
方法一 固体氢氧化钙与氯化铵共热
方法二 固体氢氧化钠与浓氨水反应
①下面的制取装置图中,方法一应选用装置________(填“A”或“B”,下同),方法二应选用装置________。
②写出加热NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的反应方程式_________。
③在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是_____,收集氨气的方法是______。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.五氧化二磷
D.向上排空气法 E.排水法 F.向下排空气法
④检验是否收集满氨气的方法是____________________________________。
(2)请观察如图装置,回答下列问题:
①负极是_______,发生_______反应(填氧化或还原)。
②正极的电极反应式_______。
③该装置是一种把_______________________的装置,当导线中有0.2 ml e-发生转移时,求参加氧化反应的物质的物质的量为_______。
23.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下表:
试根据表中的实验现象完成下列问题:
(1)实验①、②中铝所作的电极(指正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。
(2)实验③中铝为________极,电极反应式为_________________________________________;石墨为________极,电极反应式为______________;电池总反应式为____________________。
(3)实验④中铝作负极还是正极?____________,理由是_________________________,铝电极的电极反应式为__________________________________________________________。
(4)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为______________________。
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)
50
120
232
290
310
参考答案
1.D2.C3.B4.A5.B6.B7.C8.A9.C10.B11.C12.D13.D14.A15.B
16.① ①为氧化还原反应,可以设计成原电池 锌 铜 硫酸铜溶液 Zn-2e-=Zn2+
17.2~3min 开始反应时速率逐渐增大,因为反应放热,一段时间后速率减小,因为盐酸浓度减小 0.1ml·L-1·min-1 AB Zn 2H++2e-=H2↑ 0.2 6.5
18.锂 Li-e-=Li+ 有无色气体产生 负极
19.2H++2e-=H2↑ 有红色固体析出(变粗) O2+4e-+2H2O=4OH- NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O
20.A 出现红色固体 2Cl--2e-=Cl2↑
21.放热 Ⅲ 纯铁片 0.04 a极 b极 形成原电池能加快反应速率
22.A B 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O B F 用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,看试纸是否变蓝,变蓝则收集满(正确都得分) Zn 氧化 2H+ +2e-= H2↑ 化学能转变为电能 0.1ml
23.不相同 负 2Al-6e-=2Al3+ 正 6H++6e-=3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 负极 铝与氢氧化钠溶液反应,镁与氢氧化钠溶液不反应 Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O 另一个电极材料的活动性和电解质溶液
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