6.1化学反应与能量变化 随堂检测 2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
2024-08-03
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内容正文:
6.1化学反应与能量变化随堂检测2023-2024学年下学期高一化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是( )
A.碳酸钙的分解
B.灼热的炭与水蒸气反应
C.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D.钠与水反应
2.下列属于吸热反应的是
A.干冰升华 B.镁与稀盐酸反应
C.氢氧化钡晶体与氯化铵反应 D.生石灰与水转化为熟石灰
3.下列反应属于吸热反应的是
A.钠和水的反应 B.盐酸和NaOH溶液的反应
C.Al和高温下的反应 D.和的反应
4.下列反应是放热反应的是
A.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl混合 B.Al和Fe2O3高温条件下反应
C.碳与水蒸气制取“水煤气” D.高温煅烧石灰石
5.用导线把锌片与铜片连接好,然后平行插入稀硫酸中(如图所示),下列说法正确的是
A.铜是负极 B.铜片上无气泡产生 C.锌是负极 D.铜片的质量逐渐减少
6.下列有关化学反应的热现象的说法正确的是( )
A.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B.化学反应中能量的变化量与参加反应物质的物质的量无关
C.能量变化必然伴随化学变化的发生
D.化学反应发生过程中一定有能量变化
7.下列反应属于放热反应的是
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体 B.C和CO2
C.碳酸钙的分解 D.铁与盐酸
8.我省某地学校在学习原电池后,课外学习小组以Zn和Cu为电极材料,制作了如图所示的水果电池(水果果汁呈酸性),下列说法错误的是
A.若将铜和锌均换为铁片,不能达到相同效果
B.电池工作时,铜为正极,铜片上发生还原反应
C.电子从锌电极经水果内部流向铜电极
D.相同条件下,选用水果不同,产生的电流强度可能不同
9.某反应由两步反应ABC构成,反应过程中的能量变化曲线如图所示(E1、E2表示两反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A.两步反应均为放热反应
B.整个反应的△H=(E1-E2+E3-E4)kJ/mol
C.加入催化剂可以改变反应AC的焓变
D.三种物质中B最稳定
10.下列说法中正确的是
A.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
B.锌锰干电池中,锌筒作正极
C.蓄电池充电时发生氧化还原反应
D.合成氨的生产在温度较低时,氨的产率较高,所以合成氨工业中应尽可能选择低温进行反应
11.下列有关电池的叙述正确的是
A.锌锰干电池中,锌电极是负极
B.手机用的锂离子电池属于一次电池
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原
D.太阳能电池的主要材料为二氧化硅
12.如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是
A.电极a上的气体物质发生还原反应
B.该装置中只涉及两种形式的能量转化
C.电池内向电极b定向移动
D.N型半导体连接的是电池正极
13.已知X(g)→Z(g)的能量变化如图所示。下列判断正确的是
A.Z热稳定性高于X
B.若加入催化剂,(E2-E1)变大
C.该反应为吸热反应
D.该反应的热化学方程式为X(g)→Z(g)+(E3-E1)kJ
14.某原电池的工作原理如图所示,总反应为Zn+2N=Zn2++2NH3↑+H2↑,下列说法正确的是
A.石墨为电池的负极
B.电池工作时Zn逐渐被消耗
C.电子由石墨电极经外电路流向Zn电极
D.反应2N+2e-=2NH3↑+H2↑在负极上发生
15.下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
用铂蘸取某碱金属的盐溶液刻灼烧
火焰呈紫色
证明其中含有K+
B
向CuSO4溶液中通入H2S气体
出现黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
C
将等浓度等体积的KI溶液和
FeC13溶液混合,充分反应后
滴入KSCN溶液
溶液变红
溶液中存在平衡:
2Fe3++2I-2Fe2++I2
D
用稀硫酸和锌粒制取H2时,
加几滴CusO4溶液
反应速率加快
CuSO4是该反应的催化剂
A.A B.B C.C D.D
16.镁、海水、溶解氧可构成原电池,为水下小功率设备长时间供电,结构示意图如下图所示。但该电池负极存在析氢副反应和负极活性衰减等问题。下列说法不正确的是
A.由于溶解氧浓度低,故需增大电极与海水的接触面积
B.该电池使用时,需要定期补充正极反应物
C.负极活性衰减的可能原因是生成的覆盖了电极
D.析氢副反应可以表示为
17.常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量叫键能,用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是( )
共价键
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E/kJ·mol-1
436
157
568
432
298
A.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1 B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g)→2H(g)的过程是吸热过程 D.H2与F2反应每生成2 mol HF时放热25 kJ
18.我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,放电时总反应的化学方程式为:4Na+3CO2=2Na2CO3+C。放电时该电池“吸入CO2”。其工作原理如图所示,下列说法中不正确的是
A.电子流向为MWCNT→导线→钠箔
B.放电时,Na+向正极移动
C.放电时,正极的电极反应式为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C
D.选用高氯酸钠-四甘露醇二甲醚作电解质溶液的优点是导电性好,不与金属钠反应,难挥发
19.下图为水果电池的示意图,下列说法正确的是
A.锌片作负极,质量逐渐减少 B.电子由铜片沿导线流向锌片
C.铜电极逐渐溶解 D.该装置能将电能转化为化学能
20.最近,中国科学院大连物化所CO2催化转化为CO的研究获得新成果。如图是使用不同催化剂(NiPc和CoPc)时转化过程中的能量变化。下列说法不合理的是
A.转化过程中有极性键形成
B.*CO2经氧化反应得到*COOH
C.吸附在NiPc和CoPc表面带有相同基团的物种其能量不同
D.该研究成果有利于缓解温室效应并解决能源转化问题
21.已知相同条件下,12gC(石墨)和12gC(金刚石)发生下列反应的能量变化:
C(石墨) 放热393.5kJ
C(金刚石) 放热395.4kJ
下列判断不正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.金刚石转变成石墨是化学变化
C.12g石墨所具有的能量比12g金刚石低
D.同素异形体具有的能量不同的原因可能是其中的化学键不同
22.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。下列有关叙述正确的是
A.电子的移动方向是从Cu流向Zn
B.溶液中Zn2+从甲通过交换膜移向乙
C.电池工作一段时间后,甲池的c(SO)减小
D.电池工作一段时间后,甲池溶液的总质量减小,乙池溶液的总质量增大
23.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,可以利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示,下列说法错误的是
A.上述过程中,反应物的总能量小于生成物的总能量 B.上述过程中,太阳能转化为化学能
C.过程Ⅰ释放能量,过程Ⅱ吸收能量 D.该反应过程属于氧化还原反应
24.根据图中包含的信息分析,下列叙述正确的是
A.氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应吸收248 kJ的能量
B.436 kJ/mol是指断开1 mol H2中的H-H键需要放出436 kJ的能量
C.氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应放出183 kJ的能量
D.431kJ/mol是指生成2 mol HCl中的H-Cl键需要放出431 kJ的能量
25.2016年诺贝尔化学奖授予在合成分子机器领域做出贡献的三位科学家。分子机器是一种特殊的超分子体系,当体系受到外在刺激(如pH变化、吸收光子、电子得失等)时,分子组分间原有作用被破坏,各组分间发生类似于机械运动的某种热运动。下列说法不正确的是
A.驱动分子机器时,需要对体系输入一定的能量
B.分子状态的改变会伴随能量变化,属于化学变化
C.氧化还原反应有可能是刺激分子机器体系的因素之一
D.光照有可能使分子产生类似于机械运动的某种热运动
二、填空题
26.原电池的基本工作原理是 和 分别在两个不同的区域发生氧化反应和还原反应,并通过 形成闭合回路产生电流。其中, 在负极上 电子,是负极反应物; 在正极上 电子,是正极反应物;电极材料(如石墨电极)通常是 。此外,还要有能传导电荷的 作为离子导体;而导线则作为 ,起到传导电子形成闭合回路的作用。
27.一种简单的原电池装置如图所示。
(1)锌是电池的 (填“正”或“负”)极,发生的电极反应式为 。
(2)装置中稀硫酸的作用是 。
a.电极材料 b.电极反应物 c.电子导体 d.离子导体
(3)该原电池外电路中电流方向为 (填“Zn→Cu”或者“Cu→Zn”)。从化学的角度分析,原电池产生电流的原因: 。
(4)若将铜换成碳棒,电池总反应方程式为 。
(5)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 。
a.
b.
c.
28.根据有关图甲和图乙回答下列问题
(1)均发生了 能转化为 能的过程(填化学能或电能)。
(2)负极是 ,负极反应式为 ;正极是 ,正极反应式 。电池总反应的离子方程式 。
(3)电池工作过程中,电子均由 电极经导线流向 电极(填Zn或Cu)。
(4)相同条件下,图乙比图甲的能量利用效率 (填高或低)。
(5)此盐桥内为饱和KCl溶液,盐桥是通过 的定向移动来导电的。在工作时,移向 (填正极或负极)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【分析】从图上分析,反应物总能量高于生成物总能量,反应是放热反应,常见的放热反应有:所有的燃烧反应,金属与酸或水的反应、酸碱中和反应、多数的化合反应等,其△H<0。常见的吸热反应:Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl晶体混合反应、水解反应、大多数的分解反应、以C、CO、H2作为还原剂的反应等据此分析。
【详解】A. 碳酸钙的分解是吸热反应,故A错误;
B. 灼热的炭与水蒸气反应是吸热反应,故B错误;
C. Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合是吸热反应,故C错误
D. 钠与水反应是放热反应,故D正确;
故选D。
2.C
【详解】A.干冰升华是物理变化,不是化学反应,和吸热反应无关,故A不符合题意;
B.镁与盐酸反应放热,故B不符合题意;
C.氢氧化钡与氯化铵反应吸热,故C符合题意;
D.生石灰与水反应放热,故D不符合题意;
故本题选C。
3.D
【分析】反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,且常见的吸热反应有:大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等;
【详解】A.钠与水的反应,为放热反应,故A不选;
B.盐酸和NaOH溶液中和反应为放热反应,故B不选;
C.Al和高温下的反应即铝热反应为放热反应,故C不选;
D.和的反应为吸热反应,故D选;
故选:D。
4.B
【详解】A. Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl混合反应是吸热反应,故A不符合;
B. Al和Fe2O3高温条件下反应,是放热反应,故B符合;
C. 碳与水蒸气制取“水煤气”是吸热反应,故C不符合;
D. 高温煅烧石灰石是吸热反应,故D不符合;
答案选B。
5.C
【详解】用导线把锌片与铁片连接好,然后平行插入稀硫酸中(如图所示),铁片反应,铜片不反应,因此铁片为负极,发生氧化反应,质量减少,铜片为正极,氢离子在此极发生还原反应,产生气泡,故C正确。
综上所述,答案为C。
【点睛】分析原电池负极时,一般来说活泼性强的为负极,活泼性弱的为正极,但也要与电解质溶液有关,常用是否与电解质反应来分析,与电解质反应的一极为负极,不反应的为正极,两者都反应,则活泼性强的为负极。
6.D
【详解】A.化学反应中的能量变化通常表现为热量变化,有的产生光能、有的产生电能等,A不正确;
B.同种物质发生相同的化学反应时,通常用量越多,能量的变化量越多,所以化学反应中能量的变化量与参加反应物质的物质的量有关,B不正确;
C.能量变化不一定伴随化学变化的发生,如物质因状态发生改变而产生能量变化,就没有化学反应发生,C不正确;
D.化学反应发生过程中,由于断裂化学键吸收的能量与形成化学键释放的能量不同,一定有能量变化,D正确;
故选D。
7.D
【分析】大多数的化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、铝热反应、活泼金属跟水或酸的置换反应均为放热反应;大多数的分解反应、碳和二氧化碳的反应、碳和水蒸气的反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应、NaHCO3和盐酸的反应等均为吸热反应。
【详解】A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,A不符合题意;
B.C和CO2的反应是吸热反应,B不符合题意;
C.碳酸钙的分解反应是吸热反应,C不符合题意;
D.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,是放热反应,D符合题意;
故选D。
8.C
【分析】Zn比Cu活泼,Zn作负极,Cu作正极,果汁作电解质溶液,据此分析解答。
【详解】A.两电极材料相同,不能形成原电池,A项正确;
B.铜为电池正极,氢离子在正极得电子生成氢气,发生还原反应,B项正确;
C.电子从锌电极流出经外电路流向铜电极,C项错误;
D.不同水果果汁的酸性不同,故电流强度可能不同,D项正确;
故选:C。
9.B
【详解】A.A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,故A错误;
B.整个反应中△H=(E1-E2+E3-E4)kJ/mol,故B正确;
C.加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,也不影响反应的焓变,故C错误;
D.物质的总能量越低,越稳定,所以三种物质的稳定性顺序:B<A<C,故D错误;
综上所述,本题正确答案:B。
10.C
【详解】A.化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量成正比,反应物的质量越大,放出的热量越多,故A错误;
B.锌锰干电池中,锌筒作干电池的负极,二氧化锰作正极,故B错误;
C.原电池的构成条件之一是必须能自发的进行氧化还原反应,则蓄电池放电和充电时均发生氧化还原反应,故C正确;
D.合成氨是放热反应,合成氨的生产在温度较低时,氨的产率较高,但反应速率较慢,所以合成氨工业中选择在合适的催化剂作用下,高温高压进行反应,故D错误;
故选C。
11.A
【详解】A.锌锰干电池中,锌做负极失电子发生氧化反应,电极方程式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,A正确;
B.手机用锂离子电池因可以重复充电使用,故属于二次电池,B错误;
C.氢氧燃料电池在工作时,氢气在负极失电子被氧化,发生氧化反应,C错误;
D.太阳能电池的主要材料为高纯硅,并非高纯二氧化硅,D错误;
故选A。
12.C
【详解】A.根据电子流动方向可知,a为负极,氢气在该极失去电子发生氧化反应,故A错误;
B.该装置中涉及化学能转化为电能、电能转化为热能、光能等形式的能量转化,故B错误;
C.电池内阳离子向正极移动,故向电极b定向移动,故C正确;
D.结合A分析可知,a为负极,故D错误;
故选C。
13.A
【详解】A.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,根据图示可知生成物Z含有的能量比反应物X低,所以Z热稳定性高于X,A正确;
B.若加入催化剂,可以改变反应途径,降低反应的活化能E3,但不能改变反应物、生成物的能量,所以(E2-E1)不变,B错误;
C.由于反应物的能量高于生成物,所以该反应为放热反应,C错误;
D.反应的热化学方程式为X(g)→Z(g)+(E2-E1)kJ,D错误;
故合理选项是A。
14.B
【详解】A.有总反应为Zn+2N=Zn2++2NH3↑+H2↑知,锌元素的化合价升高失去电子被氧化,作负极,石墨是正极,故A错误;
B.有总反应为Zn+2N=Zn2++2NH3↑+H2↑可知,锌逐渐被消耗 ,故B正确;
C.有A分析可知,锌是负极,石墨是正极,电子有负极经外电路流向正极,即电子有锌经外电路流向石墨 ,故C错误;
D.在原电池中,正极发生还原反应,则反应2N+2e-=2NH3↑+H2↑在正极上发生,故D错误;
故选:B。
15.C
【详解】A.的焰色为紫色,需要透过蓝色钴玻璃才能观察到,A错误;
B.因为沉淀既不溶于水,也不溶于酸,故这种弱酸也能和发生复分解反应生产硫化铜沉淀和强酸硫酸,但这不能说明酸性强于硫酸,B错误;
C.,若反应不可逆,则等体积等浓度的和溶液恰好反应,无铁离子剩余,滴加硫氰酸钾显红色说明铁离子有剩余,因此证明该反应可逆,C正确;
D.锌和硫酸反应制取氢气时,滴加硫酸铜反应速率加快,是因为锌将铜置换出来形成了铜锌原电池,加快了反应速率,D错误;
答案选C。
【点睛】在复分解反应中,强酸可以生成弱酸,弱酸不能制强酸,但是有特殊情况存在, ,该反应可以发生,是因为沉淀既不溶于水,也不溶于酸。
16.B
【详解】A.由于溶解氧浓度低,反应速率低,故可用增大电极与海水的接触面积来提高反应速率,故A正确;
B.正极反应电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,所以正极反应物为溶解氧,但海水中含有足量的溶解氧,不需要定期补充,故B错误;
C.负极电极反应式为Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,生成的氢氧化镁覆盖在电极表面,阻隔电极与海水的接触,致使负极活性衰减,故C正确;
D.Mg较活泼,可直接与水反应:,故D正确;
故选B。
17.D
【详解】A.非金属性越强,对应H—X键的键能越大(X代表卤原子),结合表中数据可知432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1,故A正确;
B.键能越大越稳定,则表中最稳定的共价键是H−F键,故B正确;
C.断裂化学键吸收能量,则H2(g)→2H(g)的过程是吸热过程,故C正确;
D.反应放出的热量等于成键释放的能量减去断裂化学键吸收的能量,1molH2(g)与1molF2(g)生成2moHF(g)放出热量为(2×568−436−157)kJ=543kJ,故D错误;
故答案选D。
【点睛】本题把握反应中能量变化、焓变计算为解答的关键,注意键能与稳定性关系。
18.A
【分析】由图可知,Na失去电子发生氧化反应变为Na+,则钠箔为负极,MWCNT为正极。
【详解】A.根据上述分析可知,钠箔为负极,MWCNT为正极,原电池中,电子由负极经导线流向正极,即电子流向为钠箔→导线→MWCNT,故A错误;
B.放电时,阳离子向正极移动,因此Na+向正极移动,故B正确;
C.放电时的总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C,负极反应为Na-e-=Na+,则正极反应为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C,故C正确;
D.高氯酸钠-四甘露醇二甲醚不与Na反应,具有良好的导电性,难挥发,适合作该电池的电解质溶液,故D正确;
答案选A。
19.A
【详解】A、锌比铜活泼,所以Zn作负极,发生氧化反应,失去电子,进入溶液,所以质量减少,正确;
B、Zn为负极,则Cu为正极,所以电子从锌片沿导线流向铜片,错误;
C、铜极发生还原反应,水果中的氢离子发生还原反应生成氢气,所以Cu不溶解,错误;
D、该装置是原电池,把化学能转化为电能,错误。
答案选A。
20.B
【详解】A.由图可知在整个转化过程中,CO2-COOH,所以转化过程中有极性键形成,故A正确;
B. *CO2反应得到*COOH,为加氢的反应,所以属于还原反应,故B错误;
C.根据图示可知吸附在NiPc和CoPc表面带有相同基团的物种其能量不同,故C正确;
D.该研究成果是CO2-COOHCO具有可燃性,不但有利于缓解温室效应,还能解决能源转化问题,故D正确;
故选B。
【点睛】根据极性键的特点是不同原子之间形成的,结合前后化合物的特点进行分析即可。
21.A
【分析】由题中所给两个方程式可知:C(石墨)=C(金刚石),吸热1.9kJ。
【详解】A.能量越高越不稳定,故石墨比金刚石稳定,A错误;
B.金刚石和石墨中的化学键和结构不同,转化过程中旧键断裂新键形成,发生的是化学变化,B正确;
C.根据分析,石墨转化为金刚石吸热,说明相同质量的情况下石墨的能量低,C正确;
D.石墨和金刚石的结构不同,故同素异形体具有的能量不同的原因可能是其中的化学键不同,D正确;
故选A。
22.B
【分析】由于Zn比Cu活泼,该原电池中,Zn作负极,Cu作正极。
【详解】A.原电池中,电子由负极经导线流向正极,即电子的移动方向是从Zn流向Cu,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子移向正极,则溶液中Zn2+从甲通过交换膜移向乙,故B正确;
C.阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,因此甲中的c(SO)不变,故C错误;
D.甲池中发生反应Zn-2e-=Zn2+,当转移的电子数相同时,甲池生成的Zn2+和通过阳离子交换膜进入乙池中的Zn2+相等,因此甲池中溶液的总质量不变,乙池的电极反应式为Cu2++2e-=Cu,甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池中,由于M(Zn2+)>M(Cu2+),故乙池溶液的总质量增加,故D错误;
答案选B。
23.C
【详解】A.由图可知,太阳能使水分解,水分解吸热,则反应物的总能量小于生成物的总能量,故A正确;
B.由图可知,太阳能使水分解,则实现了太阳能向化学能的转化,故B正确;
C.过程Ⅰ断键,吸收能量,过程Ⅱ中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,过程Ⅱ放出能量,故C错误;
D.过程Ⅲ为O-H键的断裂过程生成氢气和氧气,化学反应为:2H2O2=2H2+O2,总反应为水分解生成氢气和氧气,则该反应过程属于氧化还原反应,故D正确;
故选C。
24.C
【详解】
25.B
【分析】当体系受到外在刺激(如pH变化、吸收光子、电子得失等)时,分子组分间原有作用被破坏,说明反应可在光照条件下进行,且可以是氧化还原反应,驱动分子机器时,需要对体系输入一定的能量,以此解答该题。
【详解】A.需要对体系输入一定的能量,才能驱动分子机器,故A正确;
B.分子状态的改变是物态变化,属于物理变化,故B错误;
C.电子的得失是氧化还原反应的本质,则发生氧化还原反应时可刺激分子机器体系,故C正确;
D.光照可使光能转化为机械能,即光照能使分子产生类似于机械运动的某种热运动,故D正确;
答案为B。
26. 氧化剂 还原剂 导线 还原剂 失去 氧化剂 得到 反应载体 电解质溶液 导体
【解析】略
27.(1) 负
(2)bd
(3) Cu→Zn 原电池将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并通过能导电的物质形成闭合回路,产生电流
(4)(或)
(5)ab
【分析】该电池的自发氧化还原反应为,由此可以判断,Zn为负极失电子,电子由Zn经导线留向Cu电极,内电路中,氢离子移向正极,硫酸根移向负极,从而实现电流循环。
【详解】(1)由分析知,锌做负极,失电子,发生反应;
(2)电解质溶液中H+在正极得电子,同时硫酸根移向负极,起到离子导体的作用,故选bd;
(3)电流的方向与电子流向相反,因此外电路中,由Cu经导线流向Zn,产生电流的原因是自发的氧化还原反应,分别在两极进行,从而实现电子的自发流动,形成电流;
(4)正极铜并没有参与电极反应,换成碳棒,反应不变,依然是(或);
(5)自发的氧化还原反应可以设计成原电池,c中没有电子转移,符合条件的只有ab,故选ab。
28.(1) 化学能 电能
(2) Zn Zn-2e-=Zn2+ Cu Cu2++2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2++ Cu
(3) Zn Cu
(4)高
(5) 离子 正极
【分析】由图可知,两个装置都是原电池,Zn为负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,以此解题。
【详解】(1)由分析可知,两装置都为原电池,则均发生了化学能转化为电能;
(2)由分析可知,负极是Zn,负极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;正极是Cu,电极反应为:Cu2++2e-=Cu;电池总反应的离子方程式Zn+Cu2+=Zn2++ Cu;
(3)电池工作过程中,电子由负极到正极,即电子均由Z电极经导线流向Cu电极;
(4)由图可知,图乙中含有盐桥,防止了锌和硫酸铜的直接接触,减少了内部损耗,故图乙比图甲的能量利用效率高;
(5)盐桥是通过离子的的定向移动来导电的,在原电池中,阳离子向正极移动,则移向正极。
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