专题五-化学反应与电能(原卷版)(人教2019必修第二册)

专题五化学反应与电能一、单选题1．（2020·山东泰安市·高一期末）如图所示，电流表指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是A．B极为原电池的正极 B．A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀硫酸C．C中阳离子向A极移动 D．A极发生氧化反应2．（2020·东北育才学校高一期末）把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a，b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡溢出；a，c相连，a质量减少；b，d相连，b为正极。则四种金属的活动性顺序由大到小为A．a＞c＞b＞d B．a＞c＞d＞b C．b＞d＞c＞a D．a＞b＞c＞d3．（2020·霍邱县第一中学高一期末）在如下图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电子从a极到b极D．a极上发生了氧化反应4．（2020·黑龙江齐齐哈尔市·高一期末）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是A．a>b>c>d B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a>b>d>c5．（2020·重庆高一期末）装置中，能构成原电池的是A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙均可以6．（2020·江苏省昆山中学高一期末）被称之为“软电池”的纸质电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法正确的是A．该电池中Zn作负极，发生还原反应B．该电池反应中MnO2起催化作用C．该电池工作时电子由MnO2经导线流向ZnD．该电池正极反应式为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-7．（2020·甘肃兰州市·兰州一中高一期末）世界某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是A．a极发生氧化反应B．正极的电极反应式为FeOx+2xe-=Fe+xO2-C．若有22.4L(标准状况)空气参与反应，则电路中有4mol电子转移D．铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe=FeOx+xH28．（2020·广西钦州市·高一期末）如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C．当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端高，B端低D．当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高9．（2020·浙江高一期末）将过量的等质量的两份锌粉a、b，分别加入相同质量、相同浓度的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是A． B．C． D．10．（2020·兴义市第二高级中学高一期末）分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑C．③中Fe作正极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+D．④中Cu作正极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+11．（2020·贵州铜仁伟才学校高一期末）用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是A．加热 B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C．滴加少量CuSO4溶液 D．不用铁片，改用铁粉12．（2020·黑龙江鹤岗市·鹤岗一中高一期末）美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如下图所示：下列说正确的是A．图中能量转化方式只有2种B．H+向a极区移动C．b极发生的电极反应为：N2+6H++6e-=2NH3D．a极上每产生22.4LO2流过电极的电子数一定为4×6.02×102313．（2020·福建省福州第一中学）如图所示装置中，可观察到检流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜锌稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液14．（2020·莆田第十五中学高一期末）电解饱和食盐水制取Cl2，除得到Cl2外，还能得到的物质是()A．H2和NaOH B．HCl和HClOC．NaClO和NaCl D．Ca(ClO)2和CaCl215．（2020·西藏拉萨市·拉萨那曲第二高级中学高一期末）现有几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C．铅蓄电池工作过程中，铅被还原 D．氢氧燃料电池中负极通入氢气发生氧化反应16．（2020·湖北荆门市·高一期末）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＞A17．（2020·贵阳市第十四中学高一期末）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入浓度相同的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙慢18．（2020·安徽合肥市·合肥一中高一期末）铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，下列说法正确的是A．铅蓄电池是新型的绿色环保电池B．当电路中转移0.2mol电子时，消耗的H2SO4为0.2molC．铅蓄电池放电时负极质量减小，正极质量增加D．铅蓄电池放电时电子由负极经过溶液定向移动到正极19．（2020·四川省广安代市中学校高一期末）如图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法不正确的是A．负极的电极反应为：Fe－2e－=Fe2+B．电子由Fe环经导线流向发光二极管C．铜线作为柠檬电池的正极D．可将柠檬替换成盛装酒精溶液的装置20．（2020·北京市第十二中学高一期末）锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是A．两者正极材料不同B．MnO2的放电产物可能是KMnO4C．两者负极反应式均为Zn失电子D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象21．（2021·菏泽思源学校高一期末）现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入硫酸溶液中，X上有气泡产生，Y溶解；②把Z、W用导线连接后同时浸入硫酸溶液中，W发生还原反应；③把X、Z用导线连接后同时浸入硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z。则下列选项中正确的是A．①中金属片Y发生还原反应B．②中金属片W做负极C．上述四种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z＞WD．如果把Y、W用导线相连后同时浸入硫酸溶液中，则电子流动方向为Y→导线→W第II卷（非选择题）22．（2021·汕头市第一中学高一期末）在学习氧化还原反应时，某同学提出Ag+具有较强氧化性，I-具有较强还原性，二者也可发生氧化还原反应。为验证这个问题，该学生设计了系列实验。（1）研究AgNO3溶液与KI溶液反应产物向盛有1mL1mol/LAgNO3溶液的试管中加入1mL1mol/LKI溶液，振荡试管，向其中加入___，溶液无明显变化。(提示：若发生氧化还原反应，I-应被氧化为单质)(实验结论)二者混合只发生沉淀反应，无明显氧化还原反应。（2）验证Ag+的氧化性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中铁的氧化产物，将溶液中的Ag+除尽后，进行了如下实验。可选用试剂：①KSCN溶液②NaOH溶液③酸性KMnO4溶液。请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡____存在Fe3+取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入1～2滴____(填序号)溶液，振荡_____存在Fe2+(实验结论)铁的氧化产物为Fe2+和Fe3+，则Ag+氧化性强于Fe3+。另一同学用pH计测得常温该硝酸银溶液的pH为5.50，于是该同学对实验结论提出质疑。你认为他提出质疑的理由可能是____。（3）电池原理探究Ag+与I-之间的氧化还原反应按图设计原电池。电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。读懂文中划线部分内容，请回答以下问题：根据下表数据，盐桥中应选择_____作为电解质。阳离子u∞×108(m2∙s-1∙V-1)阴离子u∞×108(m2∙s-1∙V-1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl-7.91K+7.628.27（4）已知Cl2能氧化+4价的硫为+6价的硫。请写出Na2SO3溶液和Cl2反应反应的离子方程式____。（5）硫酸亚铁受热可按下式分解：aFeSO4=bFeO+cFe2O3+dSO3+eSO2+fO2，a、b、c、d、e、f为待定系数，若d：e：f=3：4：1，则b：c=_____。23．（2020·哈密市第八中学高一期末）从能量的变化和反应的快慢等角度研究化学反应具有重要意义。（1）已知一定条件下，反应N2+3H22NH3为放热反应：①下图能正确表示该反应中能量变化的是_______；②一定温度下，将3molH2和1molN2通入容积为2L的密闭容器中发生反应，5min达到平衡，测得c(NH3)=0.6mol/L，则0至5min时v(N2)=_______。（2）某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。①a和b用导线连接，Cu极为原电池_______极(填“正”或“负”)，电极反应式是：_______；Al极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式为：_______，溶液中SO移向_______(填“Cu”或“Al”)极。当负极金属溶解5.4g时，_______NA电子通过导线。②不将a、b连接，请问如何加快Al与稀硫酸的反应速率_______。24．（2021·菏泽思源学校高一期末）已知化学反应：a．b．请回答下列问题：（1）上述两个化学反应中有一个不可用于设计原电池，它是___________(填写代号)；另一个可用于设计原电池，该原电池中，负极反应式是___________，正极反应式是___________，电池总反应的离子方程式是___________。（2）如果利用化学反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，设计原电池，请在如图方框中标明电极材料和电解质溶液的名称(图中“I”表示电流)。①___________、②___________、③___________（3）氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置，是一种具有应用前景的绿色电源。下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示回答下列问题：①该燃料电池的负极是___________(写a或b)。②负极反应式为___________。25．（2020·南昌市新建区第二中学高一期末）某反应中反应物与生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：①图中X溶液是___________；②石墨电极上发生的电极反应式为___________；（2）将上述反应设计成的电解池如图乙所示，图丙中的①②③分别表示乙烧杯中某种金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系，请回答下列问题：①M是___________极；②图丙中的②线是___________的变化。③当电子转移为2mol时，向乙烧杯中加入___________L5mol·L-1NaOH溶液才能使Cu2+沉淀完全。（3）铁的重要化合物高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑，则电解时阳极的电极反应式是___________。②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为___________。26．（2020·吉林油田高级中学高一期末）如图所示的装置，电源为Zn-MnO2干电池，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向甲中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。试回答下列问题：（1）在电源中，B电极为___________极(填“正极”或“负极”)；该极的电极反应是___________。（2）甲装置中总的化学方程式是___________。（3）丙装置中Y电极为___________极(填“阴极”或“阳极”)；通电一段时间后，X电极上发生的电极反应式是___________。（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为___________L。27．（2020·辽源市第五中学校高一期末）如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验.向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为___。（2）装置2中发生的总反应的离子方程式为___。（3）装置3中甲烧杯盛放100mL0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL0.5mol/L的CuSO4溶液.反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为__mL。（4）电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO的原理如图，阴极反应式为：___。28．（2020·江苏省昆山中学高一期末）甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料，工业常以CO和H2的混合气体为原料一定条件下制备甲醇。（1）现在实验室中模拟甲醇合成反应，在2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2，一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。测得CO和CH3OH(g)浓度变化如图所示。①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=___________。②能够判断该反应达到平衡的是___________(填选项)。A．CO、H2和CH3OH三种物质的浓度为1：2：1B．密闭容器中混合气体的密度不再改变C．CO的体积分数保持不变D．相同时间内消耗lmolCO，同时消耗lmolCH3OHE．每生成1molCH3OH的同时有2molH—H键断裂（2）工业上可以通过下列途径获得H2，其中节能效果最好的是___________。A．高温分解水制取H2：2H2O2H2↑+O2↑B．电解水制取H2：2H2O2H2↑+O2↑C．甲烷与水反应制取H2：CH4+H2O3H2+COD．在光催化剂作用下，利用太阳能分解水制取H2：2H2O2H2↑+O2↑（3）已知甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。该电池工作时，CH3OH从___________(填“A”或“B”)通入，b极的电极反应式为___________，电池放电过程中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。当6.4gCH3OH完全反应时，有___________mol电子发生转移。29．（2020·浙江绍兴市·高一期末）化学是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据。请回答以下问题：（1）含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示。请写出该过程中涉及反应的离子方程式：_______。（2）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：①正(阳)极区发生的电极反应式为_______。②电路中转移1mol电子需消耗氧气_______L(在标准状况下)。（3）开发和利用清洁、高效的新