高中化学苏教版必修二专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化课时练习

高中化学苏教版必修二专题 2 化学反应与能量转化 第三单元化学能与电能的转化课时练习 一、单选题 1.氢氧燃料电池已用于航天飞机。以 30%KOH 溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2＋4OH- －4e-=4H2O、O2＋2H2O＋4e-=4OH- ， 下列说法错误的是（ ） A. 氢气通入正极，氧气通入负极 B. 燃料电池的能量转化率不能达到 100% C. 供电时的总反应为：2H2＋O2= 2H2O D. 产物为无污染的水，属于环境友好电池 2.某电池以 K2FeO4 和 Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解质溶液。下列说法错误的是（ ） A. Zn 为电池的负极 B. 正极反应式为 2FeO4 2- ＋10H＋＋6e－=Fe2O3＋5H2O C. 该电池放电过程中电解质溶液碱性增大 D. 电池工作时 OH－向负极迁移 3.已知空气—锌电池的电极反应如下： 锌片电极：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，石墨电极： 1 2 O2＋H2O＋2e －=2OH－ ， 可以判断石墨电极是（ ） A. 负极，发生还原反应 B. 正极，发生氧化反应 C. 负极，发生氧化反应 D. 正极，发生还原反应 4.铜是人类最早发现和使用的金属之一，铜及其合金的用途广泛。粗铜中含有少量铁、锌、镍、 银、金等 杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列叙述正确的是(已知氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)（ ） A. 粗铜作阳极，其电极反应式：Cu2＋＋2e－=Cu B. 电解过程中，电解质溶液中 c(Cu2＋)不变 C. 电解后，阴极上还附有极少量的 Fe 和 Ni D. 电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵金属 5.如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许 K+通过，该电池放电、充电的化学方 程式为 2K2S2+KI3 ⇌ K2S4 +3KI。装置(Ⅱ)为电解池的示意图，当闭合开关 K 时，电极 X 附近溶液先变红。则 闭合 K 时，下列说法错误的是( ) A. K+从左到右通过离子交换膜 B. 电极 A 上发生的反应为 I3-+2e-=3I- C. 电极 Y 上发生的反应为 2Cl--2e-=Cl2↑ D. 当有 0.1 molK+通过离子交换膜，X 电极上产生 1.12L 气体(标准状况) 6.氢氧燃料电池以 KOH 溶液为电解质溶液，下列有关该电池的叙述错误的是（ ） A. 正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ B. 工作一段时间后，电解液中 KOH 的物质的量浓度不变 C. 通入 H2 的一极是负极 D. 该电池的总反应为：2H2＋O2=2H2O 7.下列有关说法中错误的是( ) A. 甲烷燃料电池用 KOH 作电解质,负极的电极反应式为 CH4 - 8e-+10OH- =CO32- + 7H2O B. Zn 粒与稀硫酸反应制氢气时，滴加几滴 CuSO4 溶液可加快反应速率 C. 常温下用铜和铁作电极，浓硝酸作电解质溶液的原电池中铜为负极 D. 原电池中电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到负极 8.如图是批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电 子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应。电池总反应式为 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列 说法中错误的是（ ） A. 左边的电极为电池的负极，a 处通入的是甲醇 B. 每消耗 3.2 g 氧气转移的电子为 0.4 mol C. 电池负极的反应式为 CH3OH+H2O−6e−=CO2+6H+ D. 电池的正极反应式为 O2+2H2O+4e−=4OH− 9.有关原电池的工作原理中的下列说法中错误的是（ ） A. 电池负极发生氧化反应 B. 电池正极发生还原反应 C. 电子流向是从负极流向正极(外电路) D. 电流方向是从负极流向正极(外电路) 10.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. 正极并被还原 B. 正极并被氧化 C. 负极并被还原 D. 负极并被氧化 11.燃料电池是燃料(如 CO、H2、CH4 等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是 强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( ) A. 负极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ B. 负极反应式：CH4＋8OH－－8e－=CO2＋6H2O C. 随着放电的进行，溶液的氢氧根浓度不变 D. 放电时溶液中的阴离子向负极移动 12.航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。已知 1g 液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成 N2 和水蒸气时放出 20.05kJ 热量，化学方程式如下：N2H4+2H2O2═N2↑+4H2O。下列说法中错误的是（ ） A. 该反应中肼作还原剂 B. 肼（N2H4）分子中只存在极性共价键 C. 此情况下，液态肼燃烧生成 1molN2 时放出的热量为 641.6kJ D. 该反应的反应物总能量高于生成物的总能量 13.日常所用锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状 NH4C1 作电解质，电极反应为：Zn–2e-=Zn2+ ， 2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O。下列有关锌-锰干电池的叙述中，正确的是（ ） A. 干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极 B. 干电池长时间连续工作后，糊状物可能流出，腐蚀用电器 C. 干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒 D. 干电池可实现化学能向电能和电能向化学能的相互转化 14.镍氢电池的总反应式是 H2+2NiO（OH） ⇌ 充电 放电 2Ni（OH）2 ， 根据此反应式判断，此电池放电时，负极 上发生反应的物质是（ ） A. NiO（OH） B. Ni（OH）2 C. H2 D. H2 和 NiO（OH） 15.“纸质电池”的纸片内充入的是水和氧化锌组成的电解液；纸的一边镀锌、另一边镀二氧化锰；电池总反 应为：Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnO（OH）．下列说法正确的是（ ） A. 该电池的正极为锌 B. 该电池反应中二氧化锰起催化作用 C. 当 0.1mol Zn 完全溶解时，流经电解液的电子个数为 1.204×1023 D. 电池正极反应式为：2MnO2+2e﹣+2H2O═2MnO（OH）+2OH﹣ 16.已知空气﹣锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2O；碳棒： 1 2 O2+H2O+2e﹣=2OH﹣ ， 据 此判断，锌片是（ ） A. 正极并被还原 B. 正极并被氧化 C. 负极并被还原 D. 负极并被氧化 17.原电池中正极发生的是（ ） A. 氧化还原反应 B. 氧化反应 C. 还原反应 D. 置换反应 18.某可充电的锂离子电池以 LiMn2O4 为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含 Li+导电固体为电解质．充放电时 的电池反应为：Li+LiMn2O4 ⇌ 充电 放电 Li2Mn2O4 ． 下列说法正确的是（ ） A. 放电时，LiMn2O4 发生氧化反应 B. 放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e﹣═Li2Mn2O4 C. 充电时，LiMn2O4 发生氧化反应 D. 充电时，阳极反应为：Li++e﹣═Li 二、综合题 19.在铜、锌、稀硫酸构成的原电池中（如图所示）。 （1）负极是________（填“铜”或“锌”），________电子（填“失去”或“得到”），发生________反应（填“氧 化”或“还原”），电极反应方程式________；正极是________（填“铜”或“锌”）________电子（填“失去”或“得 到”），发生________反应（填“氧化”或“还原”），电极反应方程式________。 （2）电流由________流向________（填“铜”或“锌），铜片上观察到的现象是________。 20.理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。根据氧化还原反应 Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋设计的原 电池如图所示，其中盐桥内装琼脂-饱和 KNO3 溶液。 （1）请回答下列问题： ①电解质溶液 X 是________；电解质溶液 Y 是________。 ②写出两电极的电极反应式。 铁电极：________；碳电极：________。 ③外电路中的电子是从________电极流向________电极。(填“铁”或“碳”) ④盐桥中向 X 溶液中迁移的离子是________(填字母)。 A.K＋ B．NO3- （2）请将下列氧化还原反应 3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 设计成原电池，在方框中画出类似 (1)中的装置图________，并写出相应的电极反应式。 正极：________； 负极：________。 21.正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。电化学处理 SO2 是目前研究的热点，利用双氧水 氧化吸收 SO2 是目前研究的热点。 （1）反应的总化学方程式为________，正极的电极反应式为________。 （2）H＋的迁移方向为由________到________（填“左”或“右”）。 （3）若 11.2 L（标准状况）SO2 参与反应，则迁移 H＋的物质的量为________。 （4）下列化学电池不易造成环境污染的是 （填字母）。 A.氢氧燃料电池 B.锌锰电池 C.镍镉电池 D.铅蓄电池 （5）某同学关于原电池的笔记中，不合理的有________（填序号）。 ①原电池两电极活泼性一定不同 ②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应 ③Fe-NaOH 溶液-Si 原电池，Fe 是负极 22.按要求回答问题： （1）以 Fe 和 Cu 为电极，稀 H2SO4 为电解质溶液形成的原电池中： ①H+向________极移动(填“正”或“负”)。 ②电子流动方向由________极流向________极(填：“正”、“负”)。 ③若有 1mol e－ 流过导线，则理论上负极质量减少________g。 ④若将稀硫酸换成浓硝酸，负极电极方程式为：________。 （2）甲烷燃料电池是一种高效无污染的清洁电池，它用 KOH 做电解质。则负极反应方程式是________。 （3）一定温度下，在容积为 2L 的密闭容器中进行反应：aN(g) ⇌ bM(g)＋cP(g)，M、N、P 的物质的量随 时间变化的曲线如图所示: ①反应化学方程式中各物质的系数比为 a∶b∶c＝________。 ②1 min 到 3 min 这段时刻，以 M 的浓度变化表示的平均反应速率为：________。 ③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是________。 A.反应中当 M 与 N 的物质的量相等时 B.P 的质量不随时间变化而变化 C.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化 D.单位时间内每消耗 a mol N，同时消耗 b mol M E 混合气体的压强不随时间的变化而变化 F．M 的物质的量浓度保持不变 参考答案 一、单选题 1. A 2. B 3. D 4. D 5. B 6. B 7. D 8. D 9. D 10. D 11. D 12. B 13.B 14.C 15.D 16. D 17. C 18. B 二、综合题 19. （1）锌；失去；氧化；Zn－2e－＝Zn2＋；铜；得到；还原；2H＋＋2e－＝H2↑ （2）铜；锌；有气泡产生 20. （1）FeCl2(或 FeSO4)；FeCl3[或 Fe2(SO4)3]；Fe－2e－=Fe2＋；2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋；铁；碳；B （2） ；NO ＋3e－＋4H＋=NO↑＋2H2O；Cu－2e－=Cu2＋ 21. （1）H2O2＋SO2= H2SO4；H2O2＋2e－+2H+ =2H2O （2）左；右 （3）1 mol （4）A （5）①②③ 22. （1）正；负；正；28；Cu—2e―＝Cu2＋ （2）CH4-8e-+10 OH-=CO32-+7H2O （3）2:1:1；0.25mol/(L·min)；BDF