内容正文:
高一暑假作业(七)
化学反应与电能
知识点记
精典题练
1.如图所示的装置中,M
1.构成原电池的条件
M.(6N
(1)具有活泼性不同的两个电极。
为金属活动性顺序表
(2)两电极插入电解质溶液中。
中位于氢之前的金属,
(3)形成闭合回路。
N为石墨棒,下列关于
稀梳酸
(
(4)能自发地发生氧化还原反应。
此装置的叙述不正确的是
)
2.书写电极反应式时遵循的原则
A.N上有气体放出
原电池电极反应均是氧化还原反应,因
B.M为负极,N为正极
此电极反应式的书写要遵循质量守恒。
C.是化学能转变为电能的装置
得失电子守恒及电荷守恒,两电极反应
D. 导线中有电流通过,电流方向是由M
式相加得电池总反应
到N
3. 甲炕燃料电池中电极反应
2.化学电源在日常生活和高科技领域中
甲烧燃料电池在不同的介质中的总反
都有广泛应用。下列说法中不正确
应式不相同,在酸性条件下,总反应为
的是
(
)
CH+2O。-CO。+2H。O:在碱性条
金属外壳
,铠粉
件下,总反应为CH+2O。十2OH-
Zn
1Cu
.浸了KOH
七溶液的隔板
CO{}十3H。O。在不同电解质中,正负
.HS0济液三
-AgO
极反应式归纳如下:
图甲原电池示意图
图乙扭扣式银梓电池
电解质
_二氧化铅
负极
正极
石墨棒
溶液
二氧化、
炭黑,氧化
一铅
2O十8e
、氛化铲
-简
CH.-8e+2H.O
一疏酸
酸性
+8H+
图丙铎干电池
图丁铅蓄电池
(H)
--CO.+8H
_--4HO
A.图甲:Zn^{}”向Cu电极方向移动,Ct
2O十8e
碱性
CH.-8e+10OH
电极附近溶液中H 浓度增大
4HO
(OH)
-CO+7H.0
B.图乙:正极的电极反应式为Ag。O十
-8OH
2e +HO-2Ag+2OH
·13·
C. 图丙:铎简作负极,发生氧化反应,铠
A.电极a为负极,发生氧化反应
简会变薄
B.CO{向正极移动
D.图丁:电池放电过程中,疏酸浓度不
C.正极电极反应式为O。+2H。O十4e
断减小
_--4OH
3.胖(NH)暴露在空气中容易爆炸,但
D.此电池在常温下也能工作
利用其制作的燃料电池是一种理想的
5.熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池
电池,具有容量大、能量转化率高、产物
(600C~700C),具有效率高、噪声低。
无污染等特点,其工作原理如图所示,
无污染等优点。熔融碳酸盐燃料电池
(
)
下列叙述中正确的是
的工作原理如图所示。下列说法中正
确的是
(
)
X
10
负载
Ni_.
电极。
甲糟乙糟
电极b
-NaOH
650C
阳离子交换膜
CO4
A.电池工作时,正极附近的pH降低
B.当消耗1molO。时,有2molNa由
H.O.
C0.
甲向乙迁移
A.电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电
C. 负极反应为4OH+N。H.-4e
的作用
--N^+4HO
B.负极反应式为H。-2e+CO{}
D.若去掉阳离子交换膜,电池也能正常
CO+HO
工作
C. 电子流向:电极a→负载→电极b→
4.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li.CO。和
熔融碳酸盐→电极a
K。CO。为电解质、以CH为燃料,该申
D.电池工作时,外电路中通过0.2mol
池的工作原理如图所示,下列说法中正
电子,消耗3.2gO
(
_~
确的是
6.某课题组将二氧化猛和生物质置于一
个由滤纸制成的折纸通道内形成电池
(如图所示),该电池可以可乐(pH
2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。
(
下列说法中正确的是
)
·14·
葡萄糖内
葡萄糖
C.电池工作时负极反应式为Li-e
(CeHO)
(C.H:Og)
MnOz
D. 当外电路未接通时,电解质溶液中离
子不会定向移动
8.A、B、C、D四种金属按下表中装置进行
A.a极为正极
实验。
B.随着反应不断进行,负极区的pH不
断增大
O
装
C.b极的电极反应为MnO。+2H.O+
_
稀酸
稀疏酸
CuSO.溶液
2e-Mn2++4OH
甲
乙
D.若消耗0. 01mol葡萄糖,电路中转
现
二价金属
C的质
A上有气
移0.02mol电子
象
A不断溶解
量增加
体产生
7.钾电池体积小、性能优良,是常用的
根据实验现象回答问题
一次电池。该电池反应原理如图所示,
(1)装置甲中负极的电极反应式是
其中电解质LiClO.溶于混合有机溶剂
中,Li通过电解质迁移至MnO。晶体
中,生成LiMnO。。下列表述中不正确
)
(2)装置乙中正极的电极反应式是
的是
(
L
LiCio
|有机溶剂
MuO:
(3)装置丙中溶液的pH
(填
A.a电极电势比b电极电势低
“变大”“变小”或“不变”)。
B.混合有机溶剂可用浓NaOH溶液
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是
替代
·15·3.D氢气的燃烧是放热反应,氢气的燃烧热为
收的装置,不能证明该反应是放热反应还是吸
285.8kJ·mol1,指的是1mol氢气完全燃
热反应。
烧生成液态水放出的热量为285.8kJ,电解水
(2)Ba(OH)2与硫酸反应属于中和反应,中和
是氢气燃烧的逆过程,因此2H2O(1)
反应都是放热反应。
2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ·mol1,
(3)浓硫酸、硝酸铵溶于水有热效应,但不属于化
A错误;稀硫酸和稀Ba(OH):溶液的反应除
学反应。
了生成水,还生成硫酸钡沉淀,△H<2X
(4)方法①:选择上述装置I(或Ⅱ)进行实验,
(一57.3kJ·mol厂),B错误:Mg燃烧时还有
I装置右边U形管中左端液面降低,右端液
部分能量以光能的形式放出,C错误;根据物
面升高(或装置Ⅱ烧杯内导管口有气泡冒出),
质的熔,点判断,室温时AX为液态,AX为固
证明该反应为放热反应。方法②:取适量超氧
态,则AX(I)与气体X:反应生成1mol
化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱
AX(s),放出的热量为123.8kJ,反应的热
脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱
化学方程式为AX(1)+X(g)=AX(s)
脂棉燃烧,则说明该反应放出大量热,使脱脂
△H=-123.8kJ·mol,D正确
棉燃烧,证明该反应是放热反应。
4.C煤、石油、天然气作为能源的特点:①不可
答案:(1)Ⅲ
再生;②储量有限,用一点少一点:③污染环
(2)左端液柱降低,右端液柱升高放热
境:④①来自太阳辐射能。生物质能的特点:
(3)①产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧
①储量大;②可再生;③无污染;④源自太阳辐
杯里的导管内形成一段液柱②可能是放热
射能。
反应某些物质(如浓硫酸)溶于水放热,但不
5.A能量越低物质越稳定,三种化合物中C的
是放热反应③硝酸铵
能量最低,则C最稳定,A正确;由图像可知,
(4)I(或Ⅱ)放热
第一步反应为吸热反应,第二步反应为放热反
高一暑假作业(七)化学反应与电能
应,B错误:A与C的能量差△H=E十E3一
1.D原电池中活泼金属为负极,失去电子,即
E,一E,,C错误:A一B的反应是吸热反应,
M为负极:溶液中的氢离子在正极得到电子
与反应发生的条件无关,即吸热反应不一定要
被还原为H2,则N为正极。电流方向应由正
加热,D错误。
极(N)流向负极(M)。
6.C能量变化不一定会引起化学变化,如物质
2.A图甲为Zn、Cu、H,SO,溶液构成的原电
的三态变化是物理变化,A错误;只有自发进
池,锌为负极,铜为正极,锌失去电子生成
行的氧化还原反应才能设计成原电池,B错
Zn2+,Zn2+向Cu电极方向移动,在铜电极上
误:物质种类发生变化不一定是发生了化学变
H得到电子生成氢气,故C电极附近溶液
化,D错误,C正确。
中H浓度减小,A错误;锌为负极,电解质溶
7.BD4,t2、t3时刻,(正>V(题:t时刻,v(正)
液为碱性溶液,所以正极的电极反应式为
=U(进)@
AgO+2e+HO—2Ag十2OH,B正确:
8,解析:(1)装置I可通过U形管中红墨水液面
锌筒作负极,失去电子,发生氧化反应,电极反
的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸
应式为Zn-2e—Zn+,锌溶解,锌筒会变
热;装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜
薄,C正确;电池放电过程中,电池总反应为
与浓硝酸的反应是放热还是吸热:装置Ⅲ只是
Pb+PbO2+2HSO,—2PbSO,+2HO,消
一个钢与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸
耗硫酸,硫酸浓度不断减小,D正确。
·43
3.C碱性环境中,氧气在正极发生还原反应生
应,故混合有机溶剂不能用浓NaOH溶液替
成氢氧根离子,正极附近的pH增大,A错误;
代,B错误;a为负极,电池工作时负极上Li发
消耗1molO时,有4 mol Na由甲槽向乙槽
生氧化反应:Li一e一Li,C正确;外电路
迁移,B错误;燃料电池的负极发生氧化反应,
未接通时,电解质溶液中离子自由移动,不会
即肼在负极发生反应,肼中N的化合价从一2
定向移动,D正确。
升高到0,碱性电池中,其电极反应式应为
8.解析:据图甲知活泼性:A>B,A作负极,电极
NgH,+4OH厂-4e一N2↑+4H2O,C正
反应为A-2e一A;据图乙知活泼性:
确:若去掉阳离子交换膜,肼会与水中溶解的
B>C,正极反应为Cu++2e-Cu:据图丙
氧气直接接触,发生爆炸,无法工作,D错误。
知活泼性:D>A,正极反应为2H十2e—
4.A燃料电池中通入燃料的电极是负极,通入氧
H2个,故c(H)减小,pH增大。活泼性:D
化剂的电极是正极,根据电子流向知,左边a电
A>B>C。
极是负极、右边b电极是正极,所以a是CH,b
答案:(1)A-2e—A2
为O2,负极发生氧化反应,A正确:原电池放电
(2)Cu2++2e-Cu
时,CO向负极移动,B错误;正极上氧气得电
(3)变大
子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应
(4)D>A>B>C
式为O,+2C02+4e—2CO,C错误:电
高一暑假作业(八)化学反应的速率
解质为熔融碳酸盐,需要高温条件,D错误。
1.B由于A为固体,其浓度视为常数,不可用来
5.B电池工作时,负极反应式:H2一2e+
表示反应速率,A错误;2min内B的浓度减少
CO-CO2+H2O,正极反应式:O2+4e
了0.6mol·L',则o(B)=0.6mol·L
2 min
十2C)2一2CO,故熔融碳酸盐不仅起到
0.3mol·L·min,B正确;化学反应速
导电的作用,还参与了电极反应,A错误,B正
率表示的是平均速率,而不是瞬时速率,C错
确:电子只能在电极和外电路中移动,不会通
误:在同一时间内,无论用反应物还是用生成
过熔融碳酸盐,C错误:根据正极的反应式可
物表示的反应速率,其变化趋势是相同的,D
知,外电路中通过0.2mol电子,消耗氧气的
错误。
物质的量为0.05m0l,质量为1.6g,D错误。
2.AOA段表示开始时,由图象可知曲线斜率
6.D由已知结合图示,葡萄糖(C。H12O。)发生
不大,故反应速率稍慢,A正确:该反应为放
氧化反应生成葡萄糖内酯(C。H1oO。),所以a
热反应,AB段表示反应速率较快,可能与温
极为负极,A错误;电解质溶液显酸性,所以负
度有关,B错误:由图象知BC段曲线的斜率
极反应为CgH12Os-2e-CHoO+2H,
逐渐减小,故反应速率逐渐减小,C错误;由
随着反应不断进行,负极区的pH不断减小,B
图象可知AB段曲线斜率最大,表示反应速率
错误:b极为正极,电极反应为MnO2十4H+
最快,向纵轴作辅助线可知,在该时间段内收
2e—Mn++2HO,C错误;由负极反应
集到的气体最多,D错误。
CHzO-2e-CsH1O十2H可得,1mol
3.C加入适量的6mol·L的盐酸,反应速率
葡萄糖失去2mol电子,所以若消耗0.01mol
加快,生成氢气增多,A错误;加入少量醋酸钠
葡萄糖,电路中转移0.02mol电子,D正确。
固体,生成醋酸,氢离子浓度变小,反应速率减
7.B根据Li通过电解质迁移至MnO2晶格
慢,B错误:升高温度,反应速率增大,生成氢
中,可知b为正极,a为负极,故a电极电势比
气的总量不变,C正确;加入纳,与水反应生成
b电极电势低,A正确;由于金属Li能与水反
氢气,氢气的总量增多,D错误。
·44…