课时达标检测9 化学能与电能-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2019）

课时达标检测9 化学能与电能 建议完成时间：35分钟 实际完成时间：分钟 选择题：精选9题 非选择题：精选2题 1.(2024·安徽阜阳期中)化学与生产、生活密切相关，5.X、Y、Z、W四种金属片没在稀盐酸中，用导线连接，可 下列说法中错误的是 () 以组成原电池，实验结果如图所示： A陶瓷的主要原料是黏土，陶瓷可用于生产绝缘材 料、卫生洁具等 B.“天和”核心舱腔体使用的氨化翻陶瓷属于新型无 机非金属材料 C.风力发电可以减少对化石燃料的依赖，发电时机械 甲 能转化为电能、热能 D.废旧电池中含有重金属，属于有害垃圾，故采用深 挖填埋的方式处理 2.(2024·内蒙古赤峰检测)2023年十四届全国人大 “1 次政府工作报告会议中提出：“推动发展方式绿色转 W上发生还原反应 丙 型…，持续打好蓝天、碧水、净士保卫战”。下列措 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为 施不能实现绿色转型的是 () A.Z>Y>X>W B.Z>X>Y>W A.取消自备燃煤锅炉，改用周边燃煤热电厂集中供热 C.Z>Y>W>X D.Y>Z>X>W B.大力开发核能、氢能等新能源 6.(2024·黄州黔东南高一期中)Li-FeS电池是目前电 C.大力发展风力发电、水力发电、光伏发电、生物质能 池中综合性能最好的一种电池，其原理示意图如图所 发电 示。已知电池放电时的反应为4Li+FeS一Fe十 D.加大对茶叶、林业、水电、特色生物等产业的扶持 2Li2S。下列说法正确的是 力度 A.Li为电池的正极，发生氧化反应 3.(2023·山东学业考试)下列装置中不能构成原电池 B.电流由Li经负载，流向FeSz极 的是 C.正极的电极反应式为FeS,十4e -Fe+2S*- D.将熔融的LiCF SO,改为LiCI的 水溶液，电池性能更好 熔融ICF SO】 乙醇 稀盐酸 B 7.(2024·广东梅州期中)下列组合中，不能使装置中的 电流表指针出现偏转的是 选项 8 b 试剂X 装置图 Cu C FeCL,溶液 A CS0溶液 稀硫酸 D Cu A 蔗糖溶液 4.(2024·北京丰台月考)利用反应2Fe++Fe 3Fe+设计一个原电池，下列装置示意图正确的是 Mg NaOH溶液 ( ) A B c D 0 Zn Cu 酷酸溶液 试剂X 电流表 电流表 电流表 电流表 8.[考前回看](2024·浙江杭州期中)近年来电池研究 ④ r④H A A 领域涌现出“纸电池”，它像纸一样轻薄柔软，其结构 Fen nc Fen Fen 如图所示。人们将碱性锌锰干电池的原理Z如十 2MnO2+H,O一ZnO+2MnO(OH)制成了“纸电 池”，电池由氧化锌和水组成电解液，下列说法正确的 FeCl,溶液 FeCL,溶液 FeCl溶液 下Cl溶液 是 () 17 :正极反应式为 包装材料 (3)将CH,设计成燃料电池， 用电器 其利用率更高，装置如图所示 a极b极隔离膜e (A,B为多孔碳棒) 实验测得OH向B电极定向 A,该装置将电能转化为化学能 移动，则 (填“A” 2L.2mo/L的 B.a极MnO2作正极，发生氧化反应 KOH溶液 或“B”)处电极人口通甲烷，其电极反应式为 C.电池负极反应式：Zn-2e+2OH一ZnO 当消耗甲烷的体 +H,O 积为33.6L(标准状况)时，假设电池的能量转化率 D.当电解液中有1.204×10个电子经过时，溶解了 为80%，导线中转移电子的物质的量为 0.1 mol MnO2 (3)-(3)(2024·广 9.[考前回看](2023·四川内江检测)化学电源在日常 ☒ 东深圳期中)（变负 生活和高科技领域中都有广泛应用，如图所示是几种 极燃料)以NzH,+ 常见的化学电源示意图，下列说法正确的是( O2-N2+2H2O 为原理设计燃料电 石墨电极 池，装置如右图 MnO,糊 KOH溶液 NHC1糊 所示。 ①A处加入的是 (写化学式)。 锌筒 PhO,正极 P(负极) H.5O (aq) ②b电极上发生的电极反应式为 ③当消耗标准状况下3.36LO2时，导线上转移的 干电池构造示意图 铅蓄电池构造示意图 电子的物质的量是 mol. 废电解质 11.[考前回看](2024·四川眉山月考)(1)高铁电池是 氧 一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较 长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式 电解圆氧化剂 电极 为3Za+2KF0,+8fH,0032Za(0D,+2Fe(oD, A.干电池工作时，MnO2可能转化为MnO 十4KOH。请回答下列问题： B.铅蓄电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度减小 ①高铁电池的负极材料是 C.铅蓄电池工作一段时间后负极质量减轻 ②放电时，正极发生 (填“氧化”或“还原”) D.氢氧燃料电池的正极反应一定是O,十4e+2HO 反应。已知正极反应式为FeO+3e十4H,O一 —4OH Fe(OH),+5OH,则负极反应式为 10.[考前回看](2024·天津期Zm电极④Ag0电极 末)(1)银锌电池是一种常见 ③放电时， (填“正”或“负”)极附近溶液的 的化学电源，其反应原理：Zn KOH 碱性增强。 +Ag:0+H20一Zn 溶液 (2)锂锰电池的结构示意图 (OH)2十2Ag,其工作原理如图所示。 如右，其中电解质LC1O,溶 b ①在装置中Ag:O作 (填“正”或“负”)极发 于混合有机溶剂中，L通过 LiCIO. 生 (填“还原反应”或“氧化反应”)，电极反 电解质转移到MnO2晶格中 混合有 MnO. 应式为 生成LiMnO2。 机溶剂 ②在装置中Zn作 (填“正”或“负”)极，发生 ①外电路的电流方向是由 极流向 (填“还原反应”或“氧化反应”)，电极反应 极（填字母）。 式为 ②正极材料是 (2)将用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中， ③是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？ 然后向两极分别通入CO和O2,则发生了原电池反 (填“是”或“否”)：原因是 应，该原电池中的负极反应式为 18分别为硝酸和硅酸钠，试管中发生反应的离子方程式为CO, 裂过程，③为新化学键形成过程，C项正确；化学键的断裂需 +SiO行+H,0一HSiO,↓十CO,因为硝酸具有挥发 要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行，D项错误 性，所以生成的硅酸可能是硝酸和硅酸钠反应得到的。 8.C解析：A.N元素最外层有5个电子，需要3个电子形成共 用电子对，而每一个共用电子对咸为一个共价键，故为三个共 课时达标检测8化学反应与热能 价键，故A正确：B.根据题目图示，氮气分子与H十反应，得到 1.C 一个e,形成N一H簸，N2分子内的部分化学键新开，故 2,C解析：U形管左边液面升离，原因只能是锥形瓶内气体压 B正确：C.化学健的断裂要吸收能量，化学健的形成要放出能 强减小，造成压强减小的原因可能是温度降低。NOH固体 量形成稳定的结构，故C错误：D.该人工固气的电催化过程的 溶于水、浓H2SO,稀释溶液温度均升高，NH.NO3晶体溶于 电极反应：N2十6H+6e一2NH3,N2被催化还原，故D正 水温度降低，Na2O2和水反应放热且有气体生成。 确。 9.A解析：A由图可知，该反应为放热反应，则新开2mol [归纳总结]有关吸热反应和放热反应理解的三个“不 一定” H一H键和1molO一O纯消耗的总能量小于形成4mol (1)放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高 H一O键释放的总能量，A正确：B.该反应为放热反应，则 2molH(g)和1molO:(g)的总能量高于2 mol H:O(g)的 温、高压和催化剂作用下才能发生：吸热反应不一定难发 能量，B错误；C.化学反应中新键形成放热，则生成4molH 生，如盐酸与碳酸氢钠的反应在常温下就能发生。 (2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与 O键放出E:k能量，C错误；D.水液化时放热，则H:(g)和 铁的反应；吸热反应不一定需要加热，如B(OH)2· O2(g)反应生成2molH2O(I)时故出的能量大于(E2一E1) kJ,D错误。 8H2O晶体和NH,CL晶体的反应。 10.答案：(1)降低放热反应物的部分化学能通过化学反应 (3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和 转化为热能释放给环境 浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应：吸热过程不 (2)升高吸热反应物从环境中吸收能量 一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不 解析：(1)若E1>E:,反应体系的总能量降低，故反应物的部 是吸热反应。 分化学能通过化学反应转化为热能释放给环境，则生咸物的 3.C解析：根据图示可知，该反应断开反应物中化学键吸收的 总能量小于反应物的总能量，依据反应前后能量守恒可知反 总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量，为吸热反应； 应是放热反应。(2)若E1<E:,反应体系的总能量升高，故 若生成2 mol AB(g),则吸收的热量为(E:一E:)kJ,C项正 反应物从环境中吸收能量，则生成物的总能量大于反应物的 确、B项错误：该反应的进行不一定需要加热或点燃，A项错 总能量，依据反应前后能量守恒可知反应是吸热反应。 误：生成4molB一A放出E:kJ能量，D项错误。 (2)-(2)答案：Na+A1+4H20一Na++[A1(OH),]+ 4,B解析：根据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说 2H2↑1 明反应是吸热反应或过程。A项，形成化学键的过程中会放 11.答案：(1)作为对照实验，排除物质溶解而造成的热量变化 出能量，错误；C项，属于金属与酸的反应，是放热反应，错误； (2)放热吸热A D项，属于酸碱中和反应，是放热反应，错误。 解析：(2)由实验b、d可知，当Naz CO,与盐酸反应后，混合 5.A解析：已知H2(g)十Br2(1)一2HBr(g),蒸发1mol 溶液的湿度比NaCO,在相同量水中溶解后的温度高，说明 Br,(D需要吸收的能量为30k,对于反应H2(g)十Br(1) Na2CO,与盐酸的反应为放热反应，由实验a、c可知，当 2HBr(g),则其能量变化为436kJ/mol+200k/mol+30kJ/ NaHCO,与盐酸反应后，混合溶液的温度比NaHCO,在相 mol-2X369kJ/mol=-72kJ/mol,说明反应H.(g)+Br2(1) 同量水中溶解后的温度低，说明碳酸氢钠与盐酸的反应为受 —2HBr(g)的能量变化为放出72kJ。 热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，A项图示能 6.C解析：化学反应中旧键断裂所毁收的能量与新键形成所释 量变化符合题意。 放的能量不相等，使得化学反应的过程中伴随着能量的变化， 课时达标检测9化学能与电能 B正确；一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，说明等 质量的情况下，石墨所含能量更低，则石墨比金刚石稳定，且 1.D解析：废旧电池中含有重金属，深娌会污染土壤，应集中交 等质量的金刚石和石墨完全燃烧，金刚石释放的能量更多， 给专门的处理部门处理，D错误。 C错误。 2.A解析：取消自备燃煤锅炉，全部改用周边燃煤热电厂集中 7.D解析：由图可知，每3个氢气分子和1个氯气分子断键得 供热，还是使用煤炭作为燃料，不能减少二氧化碳的排放，故 到原子，然后氢原子和氨原子生成2个氨分子，A项正确，催 A错误。 化剂能改变化学反应的速率，合成氨的反应在催化剂作用下， 3.A解析：构成原电池的条件是活波性不同的金属和金属或非 反应速率加快，意味着反应物中化学健的断裂和生成物中化 金属作电极，电解质溶液，形成闭合回路，能自发的氧化还原 学健的形成变得更容易，B项正确：化学健的断裂需要吸收能 反应。乙醇不属于电解质溶液，不满足原电池构成条件， 量，而化学健的形成则放出能量，从图中可看出②为化学健断 A错误。 10. 4.C解析：根据反应2Fe3+十Fe一3Fe2+知，Fe元素化合价由 解析：(2)该原电池中O2得电子，则O2在正极反应，正极反 +3价变为+2价，Fe元素化合价由0价变为+2价，所以Fe 应式为O2+4e+2H:0一4OH,C0在负极反应，负极 作负极，选择活波性比金属铁差的如石墨做正极材料即可，正 反应式为2C0+80H-4e一2C0+4H20。 极上是铁离子得电子的还原反应，所以电解质中必须含有铁 (3)在电池中，阴离子移向负校，故B为负极，A为正极，甲烷 离子，可以选择氯化铁溶液，C符合。 中碳的化合价升高发生氧化反应，故B处电极入口通甲烷， 5,A解析：根据相对活泼的金属作负极，确定原电池的负极就 其电极反应式为CH一8e+10OH一CO+7HO。 可以解决。甲中Z作负极，乙中Y作负极，丙中Z作负极，丁 当消耗甲院的体积为33.6L(标准状况)时，假设电池的能量 中X作负极，故四种金属的活动性的强弱顺序为Z>Y> 转化率为80%，则有1,2 mol CH,失去电子，导线中转移电 X>W. 子的物质的量为9.6mol. 6.C解析：根据分析，Li为电池负极，发生氧化反应，A错误：Li (3)-(3)答案：(3)①N,H②02+4e+2H0一40H 为负极，电流应从正极流出，B错误；FS为正极，正极反应式 ③0.6 为FeS,十4e一Fe十2S-,C正确：将熔融的LiCF,SO3改 解析：①由总反应式N2H,十O2一N2十2H,O可知，NH 为LC1的水溶液，Li和水发生氧化还原反应生成氢气，所以 发生氧化反应生成氮气，即生成氯气的一极通入N2H,所以 不能将熔融的LiCF,SO,改为LiC1的水溶液，D错误。 ①A处加入的是NH: 7.B解析：A.铜、石墨是不同的电极，FeCL3溶液与铜的反应是 ②N2H发生氧化反应生成氮气，b电校上氧气发生还原反 自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有 应，电极反应式为O:十4e+2H,O一4OH: 电流产生，故不选A:B.蔗糖是非电解质，蔗糖溶液不导电，不 ③正校反应式为O2+4e+2H20一4OH,当消耗标准 能形成闭合回路，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏 3.36L 转，故选B:C.镁、每是不同的电极，氢氧化钠溶液与铝的反应 状况下3.36L0,即22.4L/mo=0.15mol0,导线上转 是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池， 移的电子的物质的量是4×0.15mol=0.6mol。 有电流产生，故不选C:D.铜、锌是不同的电极，醋酸溶液与锌 11.答案：(1)①Zn②还原Zn+20H一2e-Zn(OH) 的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原 ③正 电泡，有电流产生，放不选D。 (2)①ba②MnO2③否电极Li是活泼金属，能与水 8.C解析：由电池的总反应可知，碱性锌锰干电池中Z做负 反应 极，电极反应为Zn-2e+2OH一ZaO+H,O,MnO2做 解析：(1)高铁电池放电时为原电池，负极发生氧化反应，正 正校，电校反应为2MnO2+2H0+2e一2MnO(OH)+ 校发生还原反应。总反应式减去正校反应式得负极反应式， 2OH,据此解答。 正极生成OH厂，故正极附近溶液碱性增强。(2)①该电池中 A,原电池是将化学能转化成电能的装置，故A错误：B.MO。 Li失去电子生成Li,所以Li作电池的负极，则a是负极， 作正极，正极发生还原反应，故B辑误，C.由分析可知，负极 b是正极，所以外电路中的电流方向由正极流向负极，所以从 Zn的电极反应式为Zn一2e+2OH-一ZnO+H2O,故 b流向a。③不能用水代替电池中的混合有机溶剂，因为Li C正确：D.电子不经过溶液，当外电路中转移1.204×10”个 是活泼金属，与水反应，无法参与原电滋反应，不能产生 电子时，脚转移了0.2mol电子时，由正极的反应式可知，理论 电流。 上消耗了0.2 mol MnO2,放D错误。 课时达标检测10化学反应的速率 9.B解析：干电泡工作时，MnO2中Mn元素化合价降低，不可 能生成MnO,,A项错误：根据电池总反应式：Pb十PbO2十 1.B解析：反应速率快的反应现象不一定明显，如NaOH与 HCI的反应等，反应速率慢的反应现象可能明显，如铁生锈 2H,S0,是2PbS0,十2H,0,可看出放电时消耗硫酸，工作 等，故A项错误，化学反应速率用来定量表示化学反应进行的 一段时间后硫酸溶液的浓度减小，B项正确：铅蓄电池的负极 快慢，故B项正确：若某化学反应的反应速率为0.5mol/ 电板反应式为：根据电池总反应式：Pb一2e十SO (L·s),就是指1s内对应反应物或生成物的浓度变化为 PbSO,疏酸铅不溶于水，负极质量增加，C项错误：未给出电 0.5mol/L,故C项错误；一般不用固体和纯液体来表示化学 解质的具体环境，在酸性条件下，氢氧燃料电池的正极反应为 反应速率，因为固体和纯液体的浓度可祝为常数，故D项 O2十4e+4H一2HO,在碱性条件下，氢氧燃料电池的正 错误。 极反应为O2十4e+2H20—4OH,D项错误。 2.A解析：化学反应速率的影响因素有：固体表面积、反应温 10.答案：(1)①正还原反应Ag0+2e+H:0一2Ag+ 度、浓度、压强（有气体参与）、形成原电池、使用催化剂等，以 20H②负氧化反应Zn-2e+20H—Zn(OH)2 此结合反应实质进行判断。有些食品的加工过程中加入着色 (2)2C0-4e+8OH--2C0号+4H.OO2+4e+ 剂，是为了改善食品的颜色，与调控反应速率无关。 2H20=40H 3.C解析：该反应是体积不变的反应，反应前后压强始终不变， (3)BCH,-8e+10OHC0+7H209.6mol 不可行，C符合题意。 ·11·