内容正文:
6.1.2 化学反应与电能——2023-2024学年高一化学人教版(2019)必修第二册随堂检测
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是金属
B.在原电池中,电子流出的一极是正极,该电极上发生还原反应
C.原电池是将化学能转变为电能的装置
D.原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能
2.下列装置中电流计指针发生偏转的是( )
A. B.
C. D.
3.如图为铜锌原电池示意图。下列有关该电池工作时的说法不正确的是( )
A.锌片作负极,其质量逐渐减小
B.电子由锌片通过导线流向铜片
C.电解质溶液中的向Zn电极方向移动
D.氢离子在铜表面被氧化,产生气泡
4.关于如图装置所示的两个实验,说法正确的是( )
A.两个装置中都发生了化学变化,都由化学能转变为电能
B.装置②中电流方向是从Zn经导线流入Cu
C.反应开始阶段,两个装置中均有氢气产生
D.电极反应式:阳极:,正极:
5.原电池是能将化学能转化为电能的装置。根据右图所示的原电池装置,下列判断不正确的是( )
A.铜片表面有气泡产生
B.电子由铜片通过导线流向锌片
C.Zn为负极,电极反应式为
D.该原电池工作一段时间后,溶液的酸性减弱
6.下列反应从原理上不可以设计成原电池的是( )
①
②
③
④
A.①②
B.①②③
C.①②④
D.②③④
7.一个原电池的总反应的离子方程式是,该原电池的合理组成是( )
正极
负极
电解质溶液
A
Zn
Cu
CuCl2
B
Cu
Zn
H2SO4
C
Cu
Zn
CuSO4
D
Zn
Fe
CuCl2
A.A B.B C.C D.D
8.某原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,该原电池的组成正确的是:
正极
负极
电解质溶液
A
Zn
Cu
CuCl2
B
Ag
Cu
H2SO4
C
Cu
Zn
CuSO4
D
Cu
Zn
FeCl2
二、多选题
9.对于敞口容器中的化学反应:Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g),下列叙述中不正确的是( )
A.Zn和H2SO4的总能量大于ZnSO4和H2的总能量
B.反应过程中能量关系可用上图表示
C.若将该反应设计成原电池,则Zn为负极
D.在标准状况下,若将该反应设计成原电池,当有32.5g锌溶解时正极放出22.4L气体
10.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:,其工作示意图如图。下列说法正确的是( )
A.Zn电极是正极
B.电极上发生氧化反应
C.Zn电极的电极反应式:
D.放电一段时间后溶液的pH变大
11.如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,下列关于该装置的说法正确的是( )
A.外电路电流方向为:Y→外电路→X
B.若两极分别为铁棒和碳棒,则X为碳棒,Y为铁棒
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y
12.(0分)铅蓄电池用途极广,电解液为30% H 2SO 4 溶液,电池的总反应式可表示为:
Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)+2H 2O(l)
下列有关叙述正确的是( )
A.放电时电解液的浓度不断增大
B.放电时电子从Pb通过导线转移到PbO2
C.充电时Pb极与外电源的负极相连
D.充电时PbO2电极发生还原反应,Pb电极上发生氧化反应
三、实验题
13.I.通常原电池是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子流动,产生电流。根据如图装置,回答下列问题:
1.以上四个装置,能够构成原电池的是_________。
A.①B.②C.①④D.②③
2.装置④中锌片和银片的总质量为80g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为41g,则产生氢气的体积(标准状况下)为__________(保留小数点后两位);通过导线的电子数为________(用表示)。
3.如图为氢氧燃料电池的结构示意图,写出氢氧燃料电池工作时正极反应式:___________________________________________。
4.欲将反应设计成原电池,该电池负极材料为______________,电解质溶液为________________。
II.将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:,反应进行到10s末,测得A的物质的量为0.9mol,B的物质的量为0.3mol,C的物质的量为0.4mol,则:
1.用C表示10s内反应的平均反应速率为_________________。
2.反应前A的物质的量浓度是___________________。
3.10s末,生成物D的浓度为___________________。
4.若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”“减小”或“不变”填表)。
编号
改变的条件
生成D的速率
①
降低温度
②
增大A的浓度
③
恒容下充入Ne(不参与体系反应)
四、填空题
14.人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。
(1)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是(填字母)。
A. B.
C. D.Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O
(2)如图是某兴趣小组设计的原电池示意图,实验结束后,在实验报告上记录信息如下。
a.电流指针偏转
b.Cu极有产生
c.向负极移动
d.电流由Zn经导线流向Cu
①实验报告中记录合理的是(填字母)。
②请写出该电池的负极反应式:。
③将稀换成溶液,电极质量增加的是____(填“锌极”或“铜极”,下同),溶液中移向。
参考答案
1.答案:C
解析:A.燃料电池属于原电池,正负极的材料也可以选用石墨做电极,故A错误;
B.原电池中负极失电子被氧化,电子由此极流出,流向正极,正极得电子被还原,故B错误;
C.原电池是将化学能转化为电能的装置,故C正确;
D.原电池中化学能除转化为电能外,还有部分转化为热能,原电池的能量转化率小于100%,故D错误;
故答案选C。
2.答案:C
解析:
3.答案:D
解析:A.为负极失电子生成,质量减小,A正确;
B.为负极,电子由电极通过导线流向铜片,B正确;
C.溶液中的阴离子向负极移动,向电极方向移动,C正确;
D.正极上得电子生成,电极反应式为,氢离子在铜表面被还原,产生气泡,D错误;
故答案选D。
4.答案:D
解析:A.①是电解池,是电能转化为化学能的装置,②是原电池,是化学能转化为电能的装置,故A错误;B.②中电流的方向是从铜沿导线流向锌,故错误;C.反应开始阶段,中阳极上析出氯气,阴极上析出铜,②中正极上生成氢气,负极上生成锌离子,故C错误;D.阳极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,其电极反应式:①中阳极,②中正极,故D正确;故选D。
5.答案:B
解析:A.原电池活泼金属作负极,不活泼金属作正极,则为正极,在正极,得到电子生成,A正确;B.原电池电子由负极流向正极,所以电子由锌片通过导线流向铜片,B错误;C.比Cu活泼,为负极,电极反应式为,C正确;D.由于正极铜表面得到电子生成,使溶液中减小,溶液的酸性减弱,D正确;故合理选项是B。
6.答案:B
解析:能作为原电池的反应必须为能自发进行的氧化还原反应,①、②不是氧化还原反应,不能设计成原电池;③不能自发进行,不能设计成原电池;④为自发的氧化还原反应,能设计成原电池,B正确。
7.答案:C
解析:
8.答案:B
解析:
9.答案:D
解析:
10.答案:CD
解析:A、金属Zn的化合价升高,发生失去电子的氧化反应,为负极,故A错误;
B、反应中Ag的化合价降低、发生得电子的还原反应,故B错误;
C、负极上Zn发生失去电子的氧化反应生成,电极反应为,故C正确;
D、氢氧根离子物质的量虽然不变,但水的量减少,KOH的浓度增大,pH增大,故D正确;
故选:CD。
11.答案:AD
解析:该装置是原电池,外电路中电子从X电极移向Y电极,电流方向与此相反,即Y→外电路→X,A正确。原电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属作正极,若两电极分别为铁棒和碳棒,则Y为碳棒,X为铁棒,B错误。X是负极,负极上发生氧化反应;Y是正极,正极上发生还原反应,C错误。若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y,D正确;故选A、D。
12答案: BC
解析: 略
13.答案:I.1.C;
2.13.44L;1.2;
3.
4.Cu;溶液
II.1.
2.
3.
4.①减小;②增大;③不变
解析:I.1.①中有活动性不同的两个电极、电解质溶液、闭合回路,能形成原电池,正确;②中蔗糖溶液不导电,错误;③中未形成闭合回路,错误;④中有活动性不同的两个电极、电解质溶液、闭合回路,能形成原电池,正确。
2.总反应为,消耗Zn的质量为80g-41g=39g,物质的量为0.6mol,产生物质的量为0.6mol,转移电子数为1.2。
3.通入氧气的一极为正极,介质为NaOH溶液,正极反应式为。
4.由反应方程式可知反应中Cu是还原剂,Cu失电子,设计成原电池是Cu作负极,电解质溶液选择溶液或溶液等。
II.1.10s内C浓度变化为0.2mol/L,。
2.生成0.4mol C同时消耗0.6mol A,所以反应前A的物质的量为1.5mol,反应前A的物质的量浓度为0.75mol/L。
3.生成0.4mol C的同时生成0.4mol D,10s末,D浓度为0.2mol/L。
4.①降低温度反应速率减慢;②增大A的浓度,反应速率加快;③恒容条件下充入Ne,各组分浓度不变,反应速率不变。
14.答案:(1)AC
(2)ab;;铜极;锌极
解析:(1)构成原电池的反应理论上应为发生电子转移的氧化还原反应,A、C选项均为氧化还原反应,A、C选项正确;B、D选项均为非氧化还原反应,B、D选项错误;故答案选 A、C。
(2)①该图为锌铜原电池示意图,化学能转化为电能,电流计指针偏转,a选项正确:金属Zn作负极失电子被氧化,金属u作正极,在Cu电极上得电子被还原得到,b选项正确:电子移动方向由Zn移向Cu,电流方向由Cu流向Zn,d选项错误:溶液中阳离子移向正极,c选项错误:故记录合理的是 ab;②该原电池中金属 Zn作负极失电子被氧化,负极电极反应式为;③将稀换成溶液时,Cu电极作正极,发生反应,故电极质量增加的是铜极:Zn电极作负极,阴离子在溶液中移向负极Zn电极。
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