作业(十一) 化学电源-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册知能达标训练（人教版2019）

⑧ 作业（十一）化学电源 B错误：NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化 1.C锌锰千电池为一次电池，故A错误：燃料电池有氢氧燃 氮，所以电极反应式为NO十O2-一2e- 一NO2,C正确： 料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等，产物多为C()2、 P1电极为原电池的正极，O。的电规反应产物是O-,D HO等，不污染环境，故B错误：化学电池是将化学能转变 错误。 为电能的装置，有电子的得失，实质为氧化还原反应，故C 12.解析(1)①是自发反应，即放电反应：Ag2O电极得到电 正确：铅酸蓄电池放电时，Pb被氧化，为原电池的负极， 子转化为Ag,发生的反应是还原反应，作正极： PbO2被还原，为原电池的正极，故D错误。 (2)甲醇(CHOH)的酸性燃料电池，通入空气的电极为正 2.C该装置为原电池，将化学能转化为电能，活泼电极Zn 极，电极反应式：)2十4e十4H+—2H,O: 为负极，电子由Z如电极经外电路流向石墨电极，氧气在石 (3)若ZnCl,-NH,C1混合溶液中含有杂质Cu2+,会发生 墨电极上发生还原反应。 3.C根据题意可知，锌作负极失电子，电极反应式为Z知十 反应：Zn+Cu2+ 一Zn2++Cu,会加快锌的腐蚀；欲除去 2OH-一2e一ZnO+H20,A正确：正极电极反应式为 Cu+,最好选用的试剂是Z,不会引入新的杂质离子，故 选B MnO2十H2O+e一MnOOH+OH-,B正确：原电池工 作时，电子由负极通过外电路流向正极，C错误：根据锌电 答案(1)①还原反应(2)02十4e+4H+—2H20 极反应式Zn+2OH-一2e-一Zn0+H20可知，外电路 (3)Zn十C2+一乙n2++Cu,锌与还原出的铜构成铜锌原电 中每通过0.2mol电子，有0.1mol锌参加反应，其质量为 池而加快锌的腐蚀B 6.5g,D正确。 :13.解析(1)锌失去电子，作负极，Cù为正极，则正极的电极 4.C根据放电反应NIOOH十MH一Ni(OH)2十M(M为 反应式为Cu2+十2e—Cu。若初始时两电极质量相 储氢合金，因此H显O价)，可判断MH为电源的负极， 等，当电路中有2mole通过时，则负极有1mol锌溶解， NiOOH为电源的正极，放电时，电解质中阳离子移向正极， 正极得到1mol铜单质，则两极的质量差为1mol×65g· NO)H,Ni((OH)2均会溶于酸，故电解质溶液适合选用碱 mol-1+1mol×64g·mol-1=129g: 的溶液，故选C (2)Mg与NaOH溶液不反应，Al与NaOH溶液反应，因 5.B根据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电 此AI为负极，其电极反应式为A1一3e+4OH 池的负极，其电极反应式为Pb十S)ˉ一2e —PbSO4.B [AI((OH)1门。收集到标准状况下336ml气体（物质的 正确：PbO2在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电 量为0.015mol)时，根据关系式2A1一3H2,则消耗负极的 池的正极，A、C错误：由于原电池放电的过程中消耗硫酸， 物质的量为0.01mol. 所以溶液的酸性减弱，D错误。 答案(1)Cu2++2e- -Cu129 6.A电池工作时，H+移向正极，故A正确：a极发生的电极 (2)A-3e+4OH[A1(OH):]-0.01 反应为H2一2e 一2H+,故B错误：b极为正极，发生还 阶段重点练（三） 原反应，故C错误：题目中未说明是否是标准状况，无法计 :1.C生物回收PET、使用低糖接苗、应用化学GPT语言模 算氧气的物质的量，故D错误。 型不涉及电能与化学能的转化：合成电化学过程中涉及电 7.解析(1)由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应， : 能与化学能之间的转化，故选C 应通入燃料，b为正极，发生还原反应，空气从B口通入，b ：2.DU形管中左侧液面高，右侧液面低，说明甲和乙发生的 为正极发生电极反应式为O2十H)十4e一一4OH,当 化学反应为吸热反应，吸热反应不一定为复分解反应，也不 外电路通过0.4mol的电子时，消耗0.1mol()2,标况下氧 一定是氧化还原反应，故选D。 气的体积为V=0.1mol×22.4Lmol=2.24L.: 3.C图1构成了铜铁原电池，负极反应为Fe-2e (2)假设使用的燃料是CH:,则1为负极，电极反应式为 Fe2+、正极反应为2H++2e一H2↑，则总反应为Fe十 CH-8e+10OH-C0-+7H20. HSO,一FeSO1十H2↑，A、D正确：该反应是放热反应， 答案(1)B2.24(2)CH:-8e-+10OH--C()2 故可以用图2表示其反应过程中的能量关系，B正确；若铁 +71H2(0 不纯（含有碳单质），则可以形成很多微型原电池而加快反 8.C该电池中锌化合价升高，Zn作负极，发生氧化反应，A 应速率，C错误。 错误：锌是负极，Mn)2得电子发生还原反应，MnO2是正 4,D燃豆其体现的是燃烧，因此这里的变化是化学能转化 极，放电时电流由MnO2经导线流向Zn,B错误：根据总反 为热能和光能，D错误。 应式，正极电极反应为：MnO2十e-十H2O一MnOOH十 5.B由图可知，相同物质的量时，石墨具有的能量低于金刚 OH,C正确：电子不下水，即电子不会流经电解质溶液 石具有的能量，石墨转变为金刚石是吸热反应，石墨能量更 中，D错误 低更稳定，A、C正确，B错误：石墨具有的能量低于金刚石 9.AB铅蓄电池可以反复充电、放电，属于二次电池，A正 具有的能量，因此石墨和金刚石各1m0l在相同条件下完 确：根据总反应式Pb+PbO2+2H2S)4一2PbS)4+ 全燃烧，金刚石放出的能量更多，D正确。 2H,O,当电路中转移0.2mol电子时，消耗的HS),为 6.解析(1)①④为放热反应，②)⑥为吸热反应，⑧⑤为物理 变化：故选②份： 0.2mol,B正确：由负极反应式：Pb+SO一2e- PbSO,可知铅蓄电池放电时负极质量增加，正极反应式： (2)根据：①A十B→X(吸热)，②X+C(放热)，能正确表示 总反应过程中能量变化的是D: PbO2+4H++S02-+2e-一PbSO.+2H2O可知正极 (3)断键吸收的总能量为(142kJ+367kJ×2)×2= 质量也增加，C错误：铅蓄电池放电时电子由负极经过导线 1752kJ,成键放出的总能量为497.3kJ+467kJ×4= 定向移动到正极，电子不能经过电解质溶液，D错误。 2365.3kJ,所以2molH2O(1)反应生成2 mol H2O(I)和 10.D肼(N2H,)-空气燃料电池，通入燃料的一极是负极， 1mol02(g)放出2365.3kJ-1752kJ=613.3kJ. 电极反应式为：N2H,-4e+4OH厂一N2十4H2O,通 答案(1)②⑤(2)D(3)放出613.3 入氧气的一极是正极，电极反应式为：)2十2HO十4e :7.D根据2Fe3++Fe—3Fe2+知，铁易失电子而作负极， 一4()H,A错误，D正确；电池每释放1molN2转移的 不如铁活泼的金属或导电的非金腐作正极，可为Cu、Ag 电子数为4mol,B错误；由电极反应式N2H,一4e+ 等，铁离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液为可溶性 40H=N2+4H2O、02+2H20+4eΓ一40H,电 的铁盐，可为FeCL3、Fe(NO3)3,Fe2(SO))3等，则A,B、C 池工作一段时间后，会有水生成，电解质溶液中c(OH一) 正确，D错误 减小，C错误：故选D。 ：8.B乙醇是非电解质，构成原电池需要有电解质溶液，A错 11.C由高子的定向移动可知NO电极为原电池的负极，Pt 误：原电池中发生总反应Zn十Cu2+一Zn+十Cu,锌为负 电极为原电池的正极，发生还原反应，A错误：N)电极为 极，铜作正极，正极C+得电子，电子由负极流出经导线传 原电池的负极，外电路中，电子从NO电极流向Pt电极， 递到正极，阳离子向正极迁移，B正确，C、D错误。 40作业（十一） 化学电源 [基础训练] C.电解质溶液适合选用碱的溶液 1.(2023·广东江门高一期中)下列说法正确的是 D.放电时，电解质溶液中阳离子向MH电极附近 ( 迁移 A.锌锰电池是二次电池 5.汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如下图 B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型 所示，放电时的电池反应为：PbO2十Pb+2H2SO, 电池 -2PbSO4+2H2O。 C.化学电池的反应原理是氧化还原反应 HSO,溶液 D.铅酸蓄电池放电时正极是Pb 2.(2024·江苏扬州高一段考)锌-空气电池可用作 电动车的动力电源，其工作原理如图所示。下列 说法正确的是 () P%O2电极 石墨电极 Zn电极 Ph电极 KOH 根据此反应判断下列叙述中正确的是( 溶液 A.PbO2是电池的负极 B.Pb是电池的负极 多孔板 C.PbO2得电子，被氧化 A.该装置将电能转化为化学能 D.电池放电时，溶液酸性增强 B.石墨为负极 6.国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾”燃料电 C,电子经外电路由Zn电极流向石墨电极 池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池 D.氧气在石墨电极上发生氧化反应 的内部结构如图，下列说法正确的是 () 3.碱性电池具有容量大、放电时电流大等特点。碱 性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质，电池总反应 用电器 式为Zn+2MnO2+H2O-ZnO+2 MnOOH. 下列说法错误的是 H () 电解质溶液 A.电池工作时，锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为MnO2+H,O+e 电极/隔膜 -MnOOH+OH 催化剂 C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 A.电池工作时，电解质溶液中的H向b极移动 D.外电路中每通过0.2mol电子，理论上锌的质 B.a极发生的电极反应为H2+2e+2OH 量减小6.5g : —2H2O 4.(2024·河北邢台高一月考)镍氢电池因其高能 C.b极为正极，发生氧化反应 量密度、高重量比能量、充电速度快等优点而被 D.当外电路有1mol电子转移时，b极消耗5.6L 广泛用作动力电池，其装置示意图如图所示，放 02 电反应为NiOOH+MH一Ni(OH)2+M(M 7.如果将燃料燃烧设计成燃料电池就可避免NO 为储氢合金)。下列说法正确的是 () 的生成，某种燃料电池的工作原理如图所示，a、b 口④ 均为惰性电极。 NiOOH- H 电解质溶液 A.镍氢电池属于一次电池 B.MH中氢元素的化合价为一1 KOH溶液 31 ©化学·必修第二册（配RJ版） (1)使用时，空气从 口通入（填“A”或 NO NO “B”):当外电路通过0.4mol的电子时，消耗O2 NiO电极 的体积 L(标况下)。 (2)假设使用的燃料是甲烷(CH,),a极的电极反 O2迁移个固体电解质 应式为 Pt电极 [能力提升] 02 8.(2024·东北育才中学高一期中)有一种被称为 A.Pt电极上发生的是氧化反应 “软电池”的纸质电池，其总反应为：Zn十2MnO, B.外电路中，电子从Pt电极流向NiO电极 +H2O一ZnO+2 MnOOH。下列说法正确 C.NiO电极上的电极反应式为NO+O2--一2e 的是 ( ) -NO, A.该电池中Z如作负极，发生还原反应 D.O2的电极反应产物是H,O B.该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO, 12.(2024·江苏扬州高一期中)原电池和电解池都 C.正极电极反应为：MnO2+e十H2O 能实现能量的转换。回答下列问题： MnOOH+OH (1)银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它 D.当6.5gZ如完全溶解时，流经电解质溶液中的 的充电、放电过程可表示为2Ag十Zn(OH)2 电子个数约为1.204×10 ② 9.(双选)铅蓄电池的工作原理为：Pb十PbO2十 Ag,0+Zn十H,O,电池的放电过程是 2H2SO,—2PbSO,十2H2O,下列说法正确的是 (填“①”或“②”)，AgO电极发生的反应 是 (填“氧化反应”或“还原反应”)。 A.铅蓄电池属于二次电池 (2)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力 B.当电路中转移0.2mol电子时，消耗的H2SO, 的重要途径，在稀硫酸电解质中直接加入纯化 为0.2mol 后的甲醇(CH,OH),同时向一个电极通入空气 C.铅蓄电池放电时负极质量减小，正极质量增加 制得燃料电池，此电池的正极发生的电极反应为 D.铅蓄电池放电时电子由负极经过溶液定向移 动到正极 (3)Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液 10.(2024·江苏扬州高一期中)肼(N2H,)-空气燃日 是ZnCl2-NH,Cl混合溶液。若ZnCl2 料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是 NH,CI混合溶液中含有杂质Cu+,会加速某电 20%~30%的KOH溶液。下列说法中，正确 极的腐蚀，其主要原因是 ,欲除去 的是 ( Cu+,最好选用下列试剂中的 (填字 负荷 母)。 A.NaOH B.Zn NH→ C.Fe D.NH3·H2O OH 13.(2023·辽宁凤城一中高一联考)如 图是某化学兴趣小组探究不同条件 下化学能转变为电能的装置。请回 电极 答下列问题： A.该电池放电时，通人O2的一极为负极 (1)当电极a为Zn,电极b为Cu,电解质溶液为 B.电池每释放1molN2转移的电子数为6mol CuSO,溶液时，正极的电极反应式为 C.电池工作一段时间后，电解质溶液中c(OH) 不变 若初始时两电极质量相等，当电路中有2mole D.通入空气的一极的电极反应式是O2十2H2O 通过时，两极的质量差为 g。 +4e-40H- (2)当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为 11.(2024·湖北孝感高一检测)通过NO传感器可 NaOH溶液时，该电池的负极反应式为 监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所 当反应中收集到标准状况下336mL 示，下列说法正确的是 气体时，消耗负极的物质的量为 mol。 32