高一下学期期中化学汇编：化学能转化为电能-电池

第11页/共11页高一（下）期中化学汇编化学能转化为电能—电池一、单选题1．（2021·北京·中国农业大学附属中学高一期中）下列实验中，能达到相应实验目的的是A．液体分层，下层呈无色B．验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移C．证明氧化性：D．推断S、C、Si的非金属性强弱A．A B．B C．C D．D2．（2021·北京延庆·高一期中）原电池工作原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。关于下图所示原电池的说法不正确的是A．该装置中的铜片上有气泡产生B．电子由锌片经导线流向铜片C．铜片上发生的反应是Cu2++2e-=CuD．该装置中H+向正极移动3．（2021·北京·高一期中）把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成不同的原电池，a、b相连时，a为负极；c、d相连，d上有气泡产生；a、c相连时，a质量减少；b、d相连时，b为正极，则这四种金属活动性顺序由强到弱排列为A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a4．（2021·北京市第二十一中学高一期中）在如图所示的原电池中，下列说法正确的是A．Cu为负极，Zn为正极B．负极反应：Zn–2e-=Zn2+C．正极反应：Cu2++2e-=CuD．正极发生氧化反应，负极发生还原反应5．（2021·北京·中国农业大学附属中学高一期中）下列发电厂(站)的电能由化学能直接转化而成的是ABCD燃料电池发电站地热发电厂风力发电厂水力发电站A．A B．B C．C D．D6．（2021·北京市第六十六中学高一期中）用A、B、C、D四块金属片进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是()A．A＞B＞C＞D B．C＞A＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A7．（2021·北京·高一期中）研究NO2、NO、CO的污染物处理，对建设美丽中国具有重要意义。反应NO2(g)＋CO(g)⇌NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．图中a→b为放热过程B．理论上该反应可以设计成原电池C．升高温度，该反应的化学反应速率不一定加快D．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量8．（2021·北京·高一期中）有A、B、C三块金属片，进行如下实验，①A、B用导线相连后，同时插入稀H2SO4中，A极为负极；②A、C相连后，同时浸入稀H2SO4，C极发生氧化反应。则三种金属的活动性顺序为A．A>C>B B．B>C>A C．C>A>B D．A>B>C二、填空题9．（2021·北京·徐悲鸿中学高一期中）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，反应的化学方程式为_______。(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接，锌片是_______(填“正极”或“负极”)。能证明化学能转化为电能的实验现象是：_______、_______。锌片上的电极反应式为_______铜片上的电极反应式为_______。稀硫酸在如图所示装置中的作用是：传导离子、_______。(3)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)。①2H2＋O22H2O②Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+③CaO＋H2O=Ca(OH)210．（2021·北京市清华育才实验学校高一期中）电能是现代社会应用最广泛的能源之一。(1)某原电池装置如图所示。其中，Zn电极上发生的反应属于__(填“氧化”或“还原”)反应，Cu电极为原电池的___极(填“正”或“负”)，电极反应式是___。当Zn反应了13g时，导线中通过了__mol电子。(2)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)。①2H2+O2=2H2O②CaO+H2O=Ca(OH)2③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl211．（2021·北京市丰台第八中学高一期中）化学能在一定条件下可转化为电能。(1)如图所示装置中锌片是___________(填“正极”或“负极”)，其电极反应式是___________。溶液中H+移向___________(填“锌”或“石墨”)电极。(2)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)。①2H2+O2=2H2O

②HCl+NaOH=NaCl+H2O③CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O12．（2021·北京市第六十六中学高一期中）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，反应的离子方程式为___________。(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接，锌片是___________(填“正极”或“负极”)，电极反应式是___________。能证明化学能转化为电能的实验现象是：电流表指针偏转，铜片上___________。(3)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)。①2H2＋O22H2O②Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+③CaO＋H2O=Ca(OH)2三、实验题13．（2021·北京丰台·高一期中）原电池是直接把化学能转化为电能的装置。(1)如图所示：按照构成原电池的基本要素来看，Zn的作用是(填字母，下同)____；稀硫酸的作用是________。a．负极反应物

b．负极材料

c．正极反应物

d．正极材料

e．离子导体

f．电子导体(2)①在Cu-Zn原电池中，Zn片上发生________反应(填“氧化”或“还原”)。Cu片上发生的电极反应为________。②外电路中电子流向_____极；内电路溶液中SO移向___极。③能证明化学能转化为电能的实验现象为________。(3)某原电池的总反应为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+，该原电池正确的组成是__。(4)从化学的角度分析，原电池装置产生电流的原因是：原电池可将________，并通过能导电的物质形成闭合回路，产生电流。四、原理综合题14．（2021·北京·中国农业大学附属中学高一期中）在已经发现的一百多种元素中，除稀有气体外，非金属元素只有十多种，但与生产生活有密切的联系。(1)已知的摩尔燃烧焓为285.8kJ/mol。写出表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为：______。(2)氢气与氯气的化合反应，其中化学键断裂和形成的能量变化如图所示：写出该反应的热化学方程式：______。Ⅱ．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：(3)Pt电极上发生的是反应______(填“氧化”或“还原”)。(4)外电路中，电子的流动方向是从______电极流向______电极(填“NiO”或“Pt”)。(5)NiO电极上的电极反应式为______。

参考答案1．D【详解】A．四氯化碳密度大于水，液体分层，下层呈紫红色，故A错误；B．验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移，电解质溶液应用硫酸铜溶液，故B错误；C．氯气、溴均能与碘化钾反应生成碘，不能证明Br2、I2氧化性的强弱，故C错误；D．硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸，可判断硫酸、碳酸、硅酸的酸性依次减弱，硫酸、碳酸、硅酸依次是S、C、Si的最高价氧化物对应的水化物，可推断S、C、Si的非金属性由强到弱，故D正确；故选D。2．C【分析】图示装置为Cu-Zn原电池装置，Zn作负极，Cu作正极。【详解】A．Cu作正极，氢离子在Cu电极得电子转化为氢气，因此该装置中的铜片上有气泡产生，选项A正确；B．锌作负极，铜作正极，电子从负极锌沿导线流向正极，选项B正确；C．该装置中，正极上氢离子得电子，所以铜片上发生的反应为2H++2e-=H2↑，选项C不正确；D．原电池装置中阳离子向正极迁移，因此H+向正极移动，选项D正确；答案选C。3．B【详解】把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，若a、b相连时，a为负极，a为活泼金属，b为正极，是较活泼的金属，因此活泼性a>b；c、d相连时d上有气泡，可知d上发生反应：2H++2e-=H2↑，d为正极，是较活泼金属，因此活泼性c>d；a、c相连时a的质量减少，a为负极，是活泼金属，因此活泼性a>c；b、d相连时b为正极，则b为较活泼金属，d为负极，是活泼金属，因此活泼性d>b，则这四种金属活动性顺序a>c>d>b，故B正确；故选：B。4．B【分析】该原电池中，锌易失电子作负极，铜作正极，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。【详解】A．该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，铜作正极，故A错误；B．该原电池中，锌作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故B正确；C．该原电池中，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2，故C错误；D．正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应，故D错误；故答案选B。5．A【详解】A．燃料电池发电站是将化学能转化为电能，故A符合题意；B．地热发电厂是地热能转化为电能，故B不符合题意；C．风力发电厂是风能转化为电能，故C不符合题意；D．水力发电站是水能转化为电能，故D不符合题意。综上所述，答案为A。6．C【分析】一般来说，在原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极。负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。放电时电流从正极流向负极，电子从负极流向正极，据此判断金属活动性顺序。【详解】①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，

A极为负极，所以活泼性：A＞B；②在原电池中，电子从负极流经外电路流向正极，C、D用导线相连后同时浸入稀H2SO4中，电流由D→导线→C，则电子由C→导线→D

，则活泼性：C＞D；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，所以金属活泼性：A＞C；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，说明D极是负极，所以金属活泼性：D＞B。综上所述可知四种金属活泼性有强到弱顺序是：A＞C＞D＞B，故合理选项是C。7．B【详解】A．a→b总能量增大，为吸热过程，A错误；B．该反应属于氧化还原反应，有电子转移，理论上该反应可以设计成原电池，B正确；C．升高温度，化学反应速率增大，C错误；D．由图可知：1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量，该反应为放热反应，D错误。答案选B。8．C【详解】①A、B用导线相连后，同时插入稀H2SO4中，A极为负极；则金属活动性A>B；②A、C相连后，同时浸入稀H2SO4，C极发生氧化反应，则金属活动性C>A.因此三种金属的活动性顺序是C>A>B.因此选项是C。9．

Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑

负极

铜片上有气泡产生

电流表指针偏转

Zn-2e-=Zn2+

2H+＋2e-=H2↑

作正极反应物

①②【详解】(1)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接，锌比铜活泼，锌片是负极，失电子；铜片上有气泡产生、电流表指针偏转，能证明化学能转化为电能；锌片上的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，铜片上的电极反应式为2H+＋2e-=H2↑，故稀硫酸在如图所示装置中的作用是：传导离子、作正极反应物。(3)在一定条件下能自发进行的放热的氧化还原反应才能将化学能直接转化为电能，而③CaO＋H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应，不能实现化学能直接转化为电能，故③不选；①2H2＋O22H2O、②Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+均是能自发进行的放热的氧化还原反应、能实现化学能直接转化为电能，故①②选。10．

氧化

正

0.4

①③【详解】(1)由装置图可知，该原电池的总反应为：，其中Zn作负极失电子发生氧化反应，电极反应为：；Cu电极作正极，电极上发生反应：；当13g锌即0.2mol反应时，失去的电子物质的量为0.4mol，故答案为：氧化；正；；0.4；(2)原电池是将化学能转化为电能的装置，其构成条件之一是自发的氧化还原反应，①③均为氧化还原反应，②为非氧化还原反应，因此可设计成原电池的是①③，故答案为：①③。11．

负极

Zn–2e-=Zn2+

石墨

①【分析】该装置为原电池装置，锌与硫酸发生氧化还原反应，故锌作负极，石墨作正极；能形成原电池的反应必须为氧化还原反应。【详解】(1)综上分析锌片是负极，锌失电子发生氧化反应生成锌离子，其电极反应式是Zn-2e-=Zn2+，溶液中的阳离子移向正极，故溶液中H+移向石墨电极；(2)构成原电池装置的反应必须为自发的氧化还原反应，①2H2＋O2=2H2O为氧化还原反应，而②HCl＋NaOH=NaCl＋H2O为非氧化还原反应，故通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是①。12．

Zn+2H+=Zn2++H2↑

负极

Zn-2e-=Zn2+

产生大量气泡

①②【详解】(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中发生置换反应生成硫酸锌和氢气，反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑。(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接构成原电池，由于金属性锌强于铜，所以锌片是负极，电极反应式是Zn-2e-=Zn2+。铜是正极，溶液中的氢离子放电生成氢气，则能证明化学能转化为电能的实验现象是：电流表指针偏转，铜片上产生大量气泡。(3)①2H2＋O22H2O属于放热的氧化还原反应，可实现化学能直接转化为电能；②Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+属于放热的氧化还原反应，可实现化学能直接转化为电能；③CaO＋H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应，不能实现化学能直接转化为电能；答案选①②。13．

abf

ce

氧化

2H++2e-=H2↑

正

负

Cu片上有气泡或电流计指针发生偏转

AC

将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行【详解】(1)Zn为负极材料也是反应物，化合价升高失去电子发生氧化反应；Cu为正极，溶液中H+比铜更容易得到电子，为正极反应物，则Cu片上发生的电极反应为H+得到电子变成氢气，稀硫酸是离子导体，故答案为abf、ce；(2)①Zn为负极，化合价升高失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；Cu为正极，则Cu片上发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑；②两极之间溶液中离子的定向移动（内电路溶液中SO移向负极）和外部导线中电子的定向移动（流向正极）构成了闭合回路；③有氢气生成或产生电流就能证明化学能转化为电能，则实验现象为Cu片上有气泡：电流表指针发生偏转；(3)该原电池发生的反应为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+，Zn失电子发生氧化反应，作负极，Cu2+得电子发生还原反应，为正极，正极材料是活泼性比Zn弱的金属或导电的非金属，电解质溶液是含有发生还原反