专题6 第3单元 第1课时 化学能转化为电能（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）河北专版

[对应知能达标训练P7] [基础达标] 1．同学们设计了以下水果电池，其中正确的是(　　) 解析　两电极都为铁电极，活泼性相同，不能构成原电池，A错误；两电极都为铜电极，活泼性相同，不能构成原电池，B错误；满足构成原电池的四个必要条件，能构成原电池，C正确；不能形成闭合回路，不能构成原电池，D错误。 答案　C 2．有关下列装置的说法正确的(　　) A．Ⅰ、Ⅱ均构成原电池 B．Ⅰ、Ⅱ均产生气泡，且气泡均在Zn片表面 C．一段时间后，Ⅰ、Ⅱ的酸性均减弱，pH均增大 D．如果Ⅰ、Ⅱ中的稀硫酸浓度相同，则Zn片的溶解速率相同 解析　装置Ⅰ中没有形成闭合回路，不是原电池，装置Ⅱ符合原电池构成的条件，属于原电池，A错误；装置Ⅰ中Zn与H2SO4反应，Zn片上有气泡，装置Ⅱ是原电池，Zn失去电子转移到Cu上，因此Cu片上发生反应2H＋＋2e－===H2↑，气泡在Cu片上，B错误；两个装置都消耗H＋，因此酸性均减弱，pH均增大，C正确；装置Ⅱ中形成原电池，原电池可以加快反应速率，因此装置Ⅱ中Zn片的溶解速率较快，D错误。 答案　C 3．一些常见反应的热化学反应方程式如下： ①H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184 kJ/mol ②HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol ③N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋183 kJ/mol ④Fe(s)＋2Fe3+(aq)===3Fe2+(aq)　ΔH＝－170.3 kJ/mol 欲利用以上反应设计原电池装置，下列说法正确的是(　　) A．①不可以设计成原电池装置 B．②不可以设计成原电池装置 C．③可以设计成原电池装置 D．④中反应物只有接触才能形成原电池装置 解析　①是自发的氧化还原反应可以设计成燃料电池，故A错误；②不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故B正确；③是吸热反应，不能设计成原电池，故C错误；将铁放入FeCl2溶液中，将FeCl3放入另一个装置中，两个装置之间用盐桥连接，反应物不直接接触，④也可形成原电池，故D错误。 答案　B 4．“盐水动力”玩具车的驱动原理如图所示，向A中加入食盐水后便可使玩具车行驶。下列有关叙述不正确的是(　　) A．该玩具车的驱动能源运用了原电池原理 B．加入食盐水后，Mg作正极，不断地被消耗 C．加入食盐水后，Na＋向活性炭电极移动 D．加入食盐水后，实现了化学能向电能的转化 解析　该玩具车的驱动能源有两个活泼性不同的电极，加入食盐水有了电解质，运用了原电池原理，故A正确； 加入食盐水后，Mg作负极，失电子，不断地被消耗，故B错误；原电池中阳离子移向正极，加入食盐水后，Mg作负极，活性炭作正极，Na＋向活性炭电极移动，故C正确；原电池是化学能转化为电能的装置，加入食盐水后，实现了化学能向电能的转化，故D正确。 答案　B 5．用下图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，记录实验数据如下表： 实验数据时间/min ① ② 气体体积/mL 溶液温度/℃ 气体体积/mL 溶液温度/℃ 0 0 22.0 0 22.0 8.5 30 24.8 50 23.8 10.5 50 26.0 — — 下列说法不正确的是(　　) A．装置中锌片质量均减轻，发生氧化反应 B．0～8.5 min，生成气体的平均速率①＜② C．0～8.5 min，反应①释放的总能量更多 D．根据上述实验可知②中化学能除了转化为电能，也有转化为热能 解析　装置①没有形成闭合回路，不属于原电池，Zn直接与稀盐酸发生反应生成氯化锌和氢气，装置②形成原电池，Zn为负极，发生氧化反应，锌片的质量均减轻，故A正确；相同时间内，以生成气体的多少，判断反应速率快慢，0～8.5 min内，生成气体的体积装置①中收集的气体少，反应速率慢，即生成气体的平均速率①＜②，故B正确；相同时间内装置②生成氢气的体积大于装置①，则0～8.5 min，反应释放总能量②大于①，故C错误；由两装置的溶液温度和能量转化形式，可知装置②中化学能转化为热能和电能，故D正确。 答案　C 6．回答下列问题。 (1)如图，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。 ①若两个电极分别是锌、铜，电解质溶液是稀硫酸，正极的电极反应式____________； ②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠时，该原电池的负极为____________；该原电池的电池总反应为____________； ③若电池的总反应是2FeCl3＋Fe===3FeCl2，正极反应式是____________；若该电池反应消耗了0.1 mol FeCl3，则转移电子的数目约为____________。 (2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的是____________(填序号)。 解析　(1)①若两个电极分别是锌、铜，电解质溶液是稀硫酸，则负极为锌，正极为铜，氢离子在正极得电子发生还原反应，正极的电极反应式：2H＋＋2e－===H2；②当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠时，铝为负极，镁为正极。故该原电池的负极为Al，电池的总反应为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；③若电池的总反应是2FeCl3＋Fe===3FeCl2，正极发生还原反应，为铁离子得电子生成亚铁离子，电极反应式是：Fe3+＋e－===Fe2+；若该电池反应消耗了0.1 mol FeCl3，则转移电子的物质的量为0.1 mol，数目约为：6.02×1022； (2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，设计原电池且总反应为：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，即铜作负极，失去电子生成铜离子，铁离子在正极得电子生成亚铁离子，①中Fe为负极，不满足；②中铜为负极，正极铁离子得电子，满足；③中铜作负极，正极为硝酸根得电子，不满足；④中铜作正极，不满足，故选②。 答案　(1)①2H＋＋2e－===H2　②Al　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　③Fe3+＋e－===Fe2+　 6.02×1022 (2)② [能力提升] 7．根据反应：2Ag＋＋Cu===Cu2+＋2Ag，设计如图所示原电池，下列说法错误的是(　　) A.X可以是银或石墨，X作正极 B．Cu极上的电极反应式为Cu－2e－===Cu2+，溶液中的阴离子移向X极 C．Y可以是AgNO3溶液，X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag D．Y足量，当Cu极质量减少6.4 g时，X极质量增加21.6 g 解析　X作正极，X为活泼性比铜弱的金属或非金属，则X可以是银或石墨，A正确；Cu极上的电极反应式为Cu－2e－===Cu2+，溶液中的阴离子移向Cu极，B错误；Ag＋在正极上发生还原反应，所以Y可以是AgNO3溶液，X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，C正确；当Cu极质量减少6.4 g时，参加反应的Cu的物质的量为0.1 mol，根据2Ag＋＋Cu===Cu2+＋2Ag，可知生成0.2 mol Ag，则X极质量增加21.6 g，D正确。 答案　B 8．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是(　　) A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴离子和阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动 解析　铜锌原电池，锌作负极，铜作正极，铜电极上发生还原反应，故A错误；甲池的SO不参加反应，浓度不变，故B错误；铜锌原电池，锌作负极，铜作正极，铜离子在铜电极上被还原成铜，锌离子通过阳离子交换膜进入乙池，根据得失电子守恒，每析出64 g铜，就补充65 g锌离子，所以电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加，故C正确；由于中间存在阳离子交换膜，只有阳离子能通过，阴离子不能通过，故D错误。 答案　C 9．下列各组用导线连接的两极材料和插入溶液，能组成原电池的是(　　) 选项 A B C D 两极材料 Zn片、石墨棒 Cu片、Cu片 Zn片、石墨棒 Cu片、石墨棒 插入溶液 植物油 食盐溶液 稀硫酸 乙醇 解析　两极材料的活泼性不同，但是植物油是非电解质，所以不能形成原电池，故A错误；两金属相同，所以不能形成原电池，故B错误；锌的活泼性比石墨活泼，锌和硫酸能自发的发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故C正确；两金属的活泼性不同，但是乙醇是非电解质，所以不能形成原电池，故D错误。 答案　C 10．化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是(　　) A．化学反应中一定伴随着能量变化 B．图1所示的装置能将化学能转变为电能 C．化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂与形成 D．图2所示的反应物的总能量大于生成物的总能量 解析　化学反应的实质是旧化学键断裂新化学键生成，化学反应中一定伴随着能量变化，故A正确；图1没有形成闭合电路，不能将化学能转变为电能，故B错误；旧化学键断裂吸收能量、新化学键生成释放能量，化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂与形成，故C正确；图2所示的反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，故D正确。 答案　B 11．现有纯锌片、纯铜片，500 mL 0.2 mol·L-1的H2SO4溶液、导线、1 000 mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。 (1)如图所示，装置气密性良好，且1 000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要____________。 (2)a电极的反应式为____________，b电极的反应式为____________。 (3)当量筒中收集到672 mL气体时(标准状况下)，通过导线的电子的物质的量是____________。 (4)如果将a，b两电极的电极材料对调，U形管中将出现的现象是____________。 解析　(1)要形成原电池，需要闭合线路，故首先要用导线把a、b两电极连接起来。 (2)根据图示，氢气在b电极生成，所以b是正极、a是负极；a电极是锌，负极失电子发生氧化反应，负极反应式为Zn－2e－===Zn2+，b电极是铜，氢离子得电子生成氢气，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑； (3)672 mL气体为H2，其物质的量为n＝＝0.03 mol，根据2H＋＋2e－===H2↑可知，n＝2n＝2×0.03 mol＝0.06 mol。 (4)如果将a、b两电极的电极材料对调，则a极产生气体，故U形管中将出现的现象是U形管左端液面下降，右端液面上升。 答案　(1)用导线把a，b两电极连接起来 (2)Zn－2e－===Zn2+　2H＋＋2e－===H2↑ (3)0.06 mol (4)左端液面下降，右端液面上升 学科网（北京）股份有限公司 $