苏教版化学选修四专题1第二单元《化学能与电能的转化》测试试题(含答案)

第二单元《化学能与电能的转化》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．Li-SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点。其电解质是LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，电池反应为2Li+2SO2Li2S2O4。下列说法正确的是（）A．该电池反应为可逆反应B．放电时，Li+向负极移动C．充电时，阴极反应式为Li++e一=LiD．该电池的电解质溶液可以换成LiBr的水溶液2．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述不正确的是A．该装置中电子的流动方向为：铜电极→锌电极B．电池工作一段时间后，甲池溶液的总质量不变C．电池工作一段时间后，乙池的c(SO42－)不变D．溶液中阳离子通过交换膜从负极区向正极区移动保持溶液中电荷平衡3．铅蓄电池的示意图如图所示。下列说法正确的是A．放电时，N为负极，其电极反应式：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2OB．放电时，c(H2SO4)不变，两极的质量增加C．放电时，SO42-向M.N两个电极移动D．放电时，正极反应式：PbSO4+2e-=Pb+SO42-4．下列有关原电池的说法中不正确的是A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，，放电时SO42-向Al电极移动B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al-3e-+4OH-＝AlO2-+2H2OC．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu-2e-＝Cu2+D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu-2e-＝Cu2+5．科研人员设想用如图所示装置生产硫酸，下列说法不正确的是A．a为负极，b为正极B．生产过程中氢离子由左移向右C．从左下口流出的硫酸的质量分数一定大于10%D．正极反应式为O2＋2H2O+4e－===4OH－6．一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水（l）和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（）A．B．C．D．7．下列过程需通电后才能进行的是A．电离B．电解C．电化学腐蚀D．渗析8．在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是A．铝球一定是空心的 B．左边烧杯中的溶液质量减少了C．去掉两烧杯杠杆仍平衡 D．右边铁球上出现红色9．某电化学气敏传感器的工作原理如图所示．下列说法正确的是（）A．b极为负极B．a极的电极反应式为2NH3+3O2﹣﹣6e﹣═N2+3H2OC．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5D．该传感器在工作过程中KOH的物质的量不变10．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH­3CH2OH–4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD．正极上发生的反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-11．已知铅蓄电池的总反应为：市场上一种手提应急灯，主要是“无液干粉”铅蓄电池，其原理是将浓硫酸灌注到硅胶凝胶中去，改善了电池的性能。下列说法不正确的是A．放电时，电子由Pb通过外电路转移到PbO2B．充电时阴极反应：PbSO4+2e−=Pb(s)+SO42−(aq)C．充电时，电源的正极接铅蓄电池标“−”的一极D．“无液干粉”铅蓄电池中的电解质溶液不易发生泄漏12．将0.2moLAgNO3、0.4moLCu(NO3)2、0.6moLKCl溶于水，配成100mL的溶液，用石墨做电极电解一段时间后，在一极析出0.3moLCu，此时在另一极收集到气体体积为(标况)A．4.48LB．5.6LC．6.72LD．7.84L13．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解过程中的实验数据如图所示．横坐标表示转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）．下列判断正确的是A．电解过程中，溶液的H+浓度不断减小B．当转移0.4mole﹣时，电解生成的铜为6.4gC．阳极电极反应式为2H2O+4e﹣=4H++O2↑D．Q点对应的气体中，H2与O2的体积比为2：1二、填空题14．能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：（1）从能量的角度看，断开化学键要__________，形成化学键要_________。已知拆开1molH－H键、1molI－I、1molH－I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由氢气和碘反应生成1molHI需要_______（填“放出”或“吸收”）_______kJ的热量。（2）沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可用来点火做饭。已知8g甲烷完全燃烧生成液态水时放出445.0kJ的热量，请写出甲烷燃烧热的热化学方程式____________________________________。（3）在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。在如图甲、乙两装置中，甲中负极电极反应式为_____________________，溶液中的阳离子向_____极移动（填“正”或“负”）；乙中铝电极作__________极，发生______反应（填“氧化”或“还原”）。15．将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:(1)下列说法中正确的是________(填序号)。A甲、乙均为化学能转变为电能的装置B乙中铜片上没有明显变化C甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少D两烧杯中H+的浓度均减小(2)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲________(填“>”“<”或“=”)乙。(3)甲烧杯中锌电极为_________(正极/负极)，写出铜极的电极方程式___________(4)当甲中产生1.12L(标准状况)气体时,理论上通过导线的电子数目为________。16．直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。

（1）三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_____________。

（2）碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为______________________________，使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断下降，其原因是_____________________________。

（3）酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为__________________________________。（4）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO32－向电极

______(填“a”或“b”)移动，电极b上发生的电极反应式为____________________________________。17．熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。已知负极反应式为2CO+2CO32--4e-=4CO2，则正极反应式为______________，电池总反应式为___________________。18．将两铂片插入KOH溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池，则（1）通入甲烷气体的一极是原电池的，该极的附近PH是。(填增大、不变或减小)（2）正极的电极反应是。（3）电池工作时的总反应的离子方程式是。三、推断题19．X、Y、Z、M、Q、R是六种短周期主族元素，其原子半径及主要化合价如下表所示：元素代号XYZMQR原子半径/nm0.1600.1020.1430.0990.0740.186主要化合价+2+6、-2+3+7、-1-2+1(1)X、Y、Z的简单离子中，离子半径最小的是______(填离子符号)，R与Q按原子个数比为1:1形成的化合物T属于___________化合物(填“离子"或“共价”)。(2)化合物T与化合物YQ2反应的化学方程式为:

__________________________。(3)Y、M两种元素相比较非金属性较强的是_______(填元素符号)，下列事实能证明这一结论的是______(选填字母序号)。a.简单气态氢化物的热稳定性:M>

Yb.Y与M形成的化合物中Y呈正价c.

常温下Y的单质呈固态，M的单质呈气态d.简单氢化物的水溶液酸性;M>Ye.含氧酸的酸性：HMO3>

H2YO3(4)以X、Z为电极材料，R的最高价氧化物对应的水化物为电解质溶液，将两电极用导线相连插入该电解质溶液中可形成原电池，该电池中正极材料为_______

(填材料名称)，负极反应式为___________________________________。20．下图是中学化学中一些常见的物质之间发生的一系列转化的框图(反应所需和所产生的水及某些反应条件已略)，其中A、B、F、Y为黑色的固体，其中A、B、E、G、Y都含有同种VIA的元素，A和H、I含同种金属元素，但与H、I中该元素的化合价不同。E、G在常温常压下是气体，E有臭鸡蛋气味，G有刺激性气味。(1)写出下列物质的化学式：D____________，E____________。(2)写出G通入I溶液发生反应⑦的离子方程式___________________________。(3)以惰性电极电解X溶液的离子方程式_________________________________。(4)试根据B、Y与氧气反应过程中的量的变化关系，设计一个实验，不用实验室里的任何试剂，只用常用的仪器，区分B、Y两种物质(简要说明实验方法和实验结论)____________________________________________________________________四、实验题21．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：（1）甲烷燃料电池负极反应式是__________________；（2）石墨(C)极的电极反应式为________________________；（3）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L，丙装置中阴极析出铜的质量为________g；（4）某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示)，用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠作电解质溶液，阳极选用________作电极。22．某课外兴趣小组用右图装置进行实验，试回答：（1）若开始时开关K与a连接，则A电极反应式为________。（2）若开始时开关K与b连接，这种方法经常用于金属的防护，这种防护措施叫做________，则A电极反应式为________;B电极反应式为________。（3）开关K与b连接，将饱和食盐水换成CuSO4溶液，则A电极反应式为________，该反应的离子方程式为________，若将电解质溶液恢复至原状，应补充________。五、计算题23．由碳棒，铁片和200mL1.5mol/L的稀硫酸组成的原电池中，当在碳棒上产生气体3.36L（标准状况）时，则：①总电池反应的离子方程式为_______________________________。②有_____________________mol电子通过了电线？③此时溶液中H+的物质的量浓度为____________（不考虑溶液体积变化）。24．电解饱和食盐水是一项重要的化学工业，其反应原理为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+C12↑，完成下列计算：(1)当电解产生0.2molNaOH时，能收集到标准状况下的H2_____L。(2)电解生成的氯气和氢气可以化合生成氯化氢。某工厂每天电解585t食盐，若生成的氯气80％用于生产盐酸，每天最多可生产36.5％的盐酸________t。(3)已知室温时饱和食盐水的溶质质量分数为0.265，取200g饱和食盐水进行电解，当NaCl反应了一半时停止电解，分别求出所得混合溶液中NaCl和NaOH的质量分数_________。(写出计算过程，保留3位小数)参考答案1．C2．A3．C4．D5．D6．C7．B8．D9．D10．C11．C12．B13．B14．吸放放出5.5CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-890.0KJ/molZn-2e-=Zn2+正极负氧化15．BD>负极2H++2e-=H2↑6.02×102216．氧气（1分）C2H5OH+16OH－－12e－=2CO32－+11H2O空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱性，同时反应中也会消耗KOHO2+4H++4e－=2H2OaO2+2CO2

+4e－=2CO32－17．O2+2CO2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO2