分层作业(3)原电池的工作原理-【智学校本学案】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□00□00 □口1口口1▣ 分层作业（三） 卡 年级： 学号 2□2222 33333 原电池的工作原理 信 4□444口4☐ 班级： 位 5555I5 (满分：28分) 6□66☐66 姓名： 707D7077 8☐8□8☐8]8 9□99□99□ ·基础对点练· [A]CH4(g)+2O2(g)-CO2(g)+2H2O(1) △H<0 1.(2分)某原电池的总反应为Zn十2H一Zn2+十 H2个，下列说法错误的是 ( [B HNO (aq)+NaOH (ag)=NaNO (aq)+ [A]Zn极为负极 H2O(I)△H<0 [B]H+移向负极 [c]2H2(g)+O2(g)—2H2O(1)△H<0 [c]可选用石墨作正极 [D]2FeCl3 (aq)+Fe(s)-3FeCl2 (aq)AH<0 [·]可选用稀硫酸作电解质溶液 2.(2分)将如图所示实验装置的开关K闭合（已 4.(2分)有M、N、P、E四种金属，已知：①M+ 知：盐桥中装有琼脂凝胶，内含KCI),下列判断 N2+一N十M+;②M、P用导线连接后放入硫 正确的是 ) 酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、 用饱和NaSO,溶液浸湿的滤纸 E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，电极 反应为E2++2e—E,N-2e—N2+。则 Zn-f 盐桥 -Cu 四种金属的还原性由强到弱的顺序是() 1 mol.L-1 1 mol.L-1 [AIP>M>N>E [B]E>N>M>P ZnS04溶液 CuSO,溶液 甲 之 [CIP>N>M>E [DIE>P>M>N [A]Cu电极上发生还原反应 5.(2分)根据原电池原理，下列有关说法正确 [B]电子沿Zn→a→b→Cu路径移动 ) [o]片刻后甲池中c(SO)增大 的是 ( [D]盐桥中的K+移向左边烧杯 3.(2分)理论上不能设计为原电池的化学反应是 ( 5 [A]若X为Fe,Y为Cu,Z为酒精，则该装置能 [A]电极a为电池的负极 够实现化学能到电能的转化 [B]电极b上发生的电极反应：O2+4H十 [B]若X为Mg,Y为A1,Z为KOH溶液，负极 4e2H20 发生的电极反应为：Mg-2e+2OH [c]电路中每通过4mol电子，则负极消耗（标 Mg(OH)2 准状况下)44.8LH2S [c]若X为Zn,Y为Cu,Z为硫酸铜，每转移0. [o]每17gH2S参与反应，则有2molH+经质 2mo1电子，正极质量增加12.8g 子膜进入正极区 [D]若X为Zn,Y为Cu,Z为稀硫酸，则SO 19876543210+0.5 向Zn电极附近移动 8.(14分)某研究性学习小组根据反应2KMnO4+ ·能力提升练 10FeSO+8H2SO -2MnSO,++ 5Fe2(SO4)3十K2SO4十8H2O设计如图所示原 6.(2分)利用铜和石墨作电极，在盐酸介质中，铜 电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓 与氢叠氮酸(HN?)构成原电池，总反应为 度均为1mol·L1,溶液的体积均为200mL,盐 2Cu+2C-+HN+3Ht—2CuCI(s)+N2个+ 桥中装有琼脂凝胶，内含K,SO4。 NH。下列判断正确的是 ( ) [A]电子从石墨电极经外电路流向铜电极 盐桥 石墨a 石墨b [B]溶液中C1向石墨电极移动 KMnOa MnSO4、 Fe,(SO)3 HSO. FeSOa [c]每转移1mol电子，负极减重64g 混合溶液 混合溶液 [D]正极电极反应为HN?十3H+十2e (1)此原电池的正极是石墨 (填“a”或 N2个+NHH “b”),发生 反应。 7.(2分)（创新拔高题）科学家设计出质子膜H2S (2)电池工作时，盐桥中的SO子移向 燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量 (填“甲”或“乙”)烧杯。 并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构 (3)两烧杯中的电极反应分别为 示意图如图所示。下列说法错误的是( 甲： S 乙： 电极a (4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变 质子固体电解质膜 为1.5mol·L1,则反应中转移电子的物质的 H207 电极b 量为 mol 6N,)s0,()—NH时(g)+2s0(g)aH:=aH, 试题精析 △Hg+△H1-△H2+△H3=(+3+530+698-15-378)kJ· mol1=+838kJ·mol1,故选B.] 1.B[原电池的总反应为Zn十2H一Zn2++H2个，则Zn作 4.D[由反应①可知，2mol液态水分解吸收571.6kJ的热量， 负极，A正确；阳离子移向正极，阴离子移向负极，H+是阳离 则1m0l氢气完全燃烧，生成液态水产生的热量为57.k灯 子，B错误；石墨或者比锌更不活泼的金属作正极，C正确；原 2 电池的总反应为Zn十2H+一Zn2++H2个，则可以选择稀 285.8kJ,A正确；反应②是吸热反应，所以E(反应物总键能) 硫酸作电解质溶液，D正确。] >E(反应产物总键能)，B正确；根据盖斯定律，目标反应可 2.A[该原电池中Cu电极作正极，发生还原反应，Z加电极作 由反应②-③，得△H=+131.3kJ·mol1-206.1k· 负极，发生氧化反应，失去的电子由负极经过导线流向正极， mol1=-74.8k·mol1,C正确；C0(g)+3H2(g) 但a→b过程是在溶液中进行，是离子导电，电子不能通过，故 CH4(I)十H2O(g)是生成液态甲烷，反应③的逆反应是生成 A正确，B错误；在甲池中c(SO)基本保持不变，故C错误； 气态甲烷，生成等物质的量的甲烷，生成液态甲烷放出的热 原电池中，阳离子移向正极，则盐桥中的K移向右边烧杯， 量要多于生成气态甲烷的热量，由于反应③的逆反应是放 故D错误。] 热，所以△H<-206.1kJ·mol-1,D错误。] 3.B[原电池反应均是自发进行的放热的氧化还原反应，选项 5.A[假设NaNO2(s)+NH.Cl(s)一N2(g)+NaCl(s)+ A、C、D中反应均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电 2H2O(①为①，NaNO2(s)—Na+(aq)+NO?(aq)为②， 池，而选项B中反应是非氧化还原反应，不能设计成原 NH,Cl(s)=NH(aq)+Cl(aq)为③，NaCl(s)Na 电池。] (aq)十C1(aq)为④，根据盖斯定律NO?(aq)+NH(aq) 4.A[由①知，还原性：M>N;由②知，M为原电池正极，故还 —N2(g)十2H2O(I)由①-②-③十④可得，所以△H= 原性：P>M;由③知，N为原电池负极，故还原性：N>E。综 △H1十△H4一△H2-△H3,答案选A。] 上所述，还原性：P>MN>E。] 6.A[1molC2H2(g)完全燃烧生成CO2(g)、H2O(1)放出的 5.D[酒精属于非电解质，则该装置不能构成原电池，不能实 热量叫乙炔的摩尔燃烧焓，乙炔的摩尔燃烧焓为1301kJ· 现化学能转化为电能，A错误；Mg虽然比A1活泼，但Mg不 mol1,故A错误；由①和②可知，等物质的量C2Hs和C2H2 与KOH溶液反应，铝能与KOH溶液反应，因此铝为负极， 完全燃烧放出的热量：C2H6>C2H2,故B正确；由盖斯定律 Mg为正极，负极电极反应为：A1十4OH一3e 可知，④=号×①+2×@-号×@，△H,=号×(-2602 [A1(OH)4],B错误；锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，正 极电极反应为：Cu2+十2e一Cu,即每转移0.2mol电子， :mol)+2×(-286kJ·mol)-2×(-3123日· 可生成0.1 mol Cu,对应质量为6.4g,C错误；锌比铜活泼， 锌为负极，铜为正极，原电池中阴离子向负极移动，即SO mol1)=-311.5kJ·mol厂1，故C正确；③×2得到2H2(g) 向Zn电极附近移动，D正确。] +O2(g)—2H20(I)△Hg=-572kJ·mol1,生成气态 6.D[由电池总反应可知，Cu发生氧化反应生成CuCl(s),则 水时放出热量比生成液态水放热少，焓变为负，则2H2(g)十 铜电极是负极，石墨电极是正极，电子由负极经外电路流向 O2(g)—2H20(g)△H>-572kJ·mol1,故D正确.] 正极，故电子从铜电极经外电路流向石墨电极，A错误；溶液 7.[解析](1)已知：i.3CO(g)+3H2(g)—CH3OCH3(g) 中阴离子向负极移动，则溶液中CI厂向铜电极移动，B错误； +C02(g)△H=-246.4kJ·mol1i.2C0(g)+4H2 负极电极反应为2Cu+2C1一2e—2CuCl(s),故电路中转 (g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-205.1kJ· 移1mol电子时，负极上生成1 mol CuCl(s),负极增重35.5 mol1,根据盖斯定律，1-Ⅱ可得：CO(g)十H2O(g) g,C错误；用电池总反应减去负极电极反应可得，正极电极反 C02(g)+H2(g)△H2=△H-△H1=-246.4kJ·mol1 应为HN,+3H++2e一N2个+NH,D正确] -(-205.1kJ·mol1)=-41.3k·mol-1。(2)已知 7.D[根据题目可知，该电池为燃料电池，根据燃料电池的特 CH3OCH3(g)的摩尔燃烧焓为一1455k·mol-1,则表示其 点，通氧气的一极为正极，故电极b为正极，电极a为负极，A 摩尔燃烧焓的热化学方程式为CH3OCH3(g)十3O2(g) 项正确；电极b为正极，氧气得电子生成水，B项正确；从装置 2C02(g)+3H2O(1)△H=-1455kJ·mol-1;100mL0.2 图可以看出，电池总反应为2H2S十O2—S2十2H2O,电路 mol·L1NaOH溶液中含0.02 mol NaOH,若二甲醚燃烧生 中每通过4mol电子，正极消耗1molO2,负极有2molH2S 成的CO2恰好能被100mL0.2mol·L1NaOH溶液吸收 反应，标准状况下为44.8L,C项正确；17gH2S即0.5mol 生成Na2CO3,需消耗0.01 mol CO2,则燃烧过程中放出的热 H2S,每0.5molH2S参与反应会消耗0.25molO2,根据正 量为1455k灯·m0l×0.0,mol=7.275k灯. 极电极反应O2+4H++4e一2H2O,可知有1molH+经 2 质子膜进入正极区，D项错误。] 分层作业（三） 8.[解析](1)根据总反应方程式可知，KMnO4为氧化剂，发 生还原反应，故石墨a是正极。(2)原电池工作时，阴离子向 答案速对 负极移动，即SO向乙烧杯移动。(3)由电池总反应可知， 甲烧杯中的电极反应为MnO4+8H++5e一Mn2++ 1 45 67 4H20;乙烧杯中的电极反应为5Fe2+-5e一5Fe3+。 (4)溶液中的MnSO4浓度由1mol·L1变为1.5mol· B AB A DDD L1,由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO,的 8.(1)a还原(2)乙(3)MnO:+8H++5e一 物质的量为0.5mol·L1×0.2L=0.1mol,转移电子的物 Mn2++4H205Fe2+-5e-5Fe3+ (4)0.5 质的量为0.1mol×5=0.5mol。 1128