5.3 化学变化中的能量变化 第2课时（分层作业）化学沪科版必修第二册

5．3 化学变化中的能量变化 第2课时 化学能与电能的转化 分层作业 1．A 2．C 3．B 4．B 5．D 6．A 7．A 8．B 9．D 10．D 11．C 12．C 13．C 14．C 15．C 16．C 17．D 18．A 19．D 20．C 21．D 22．C 23．C 24．B 25．D 26．B 27．（1）放热 A （2）增大 2H2+O2=2H2O a b （3）0.4 4.48 28．（1）AD （2）245 旧键断裂吸收的能量和新键形成放出的能量不相等 （3）锌片 反应物(氧化剂)、离子导体(传导电荷) LED灯发亮 （4）ac 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 5.3化学变化中的能量变化 第2课时化学能与电能的转化 分层作业 A 基础达标题 1.下列设备或物品工作时，将化学能转化为电能的是 锂离子电池 风力发电机 偏二甲肼燃烧 太阳能集热器 A B D 2.下列关于原电池的叙述正确的是 A,构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属 B.原电池是将热能转化为电能的装置 C.在原电池中，电子流出的一极是负极 D.原电池工作时，正极发生氧化反应 3.理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A.4A1+302=2A1,0 B.NaOH+HCI=NaCl+H,O C.4NH,+502=4N0+6H,0 D.Zn +CuSO=Cu +Zn O 4.以自发进行的氧化还原反应为工作原理，将两个活动性不同的电极插入电解质溶液中形成闭合回路，构 成原电池。下图的烧杯中均盛有0.1mol/LH,S0,溶液，其中能构成原电池的是 锌 铜 B 铜 1/10 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 5.某学生设计了如图所示的四个装置，其中不可持续提供电流的是 Z 1 B 稀硫酸 稀硝酸 Fe D NaOH 溶液 醇 6.下列装置可以实现将化学能转化为电能，且铁做正极的是 G © Zn Fe B 稀盐酸 稀硫酸 -© Fe 碳棒 Fe D 硫酸铜溶液 乙醇溶液 7.有关电化学知识的描述正确的是 A.理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 B.蓄电池充电时，没有发生氧化还原反应 C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D.CaO+H2O-Ca(OH2,可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 8.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 a b 试剂X 装置图 A Cu C FeCl,溶液 ④ B Cu Ag 蔗糖溶液 a、 b NaOH溶 C Al Mg 液 试剂X 2/10 命学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 D Zn Cu 醋酸溶液 9.原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。下列关于如图所示装置的叙述，错 误的是 Cu 稀H2SO4 A.能将化学能转化为电能 B.锌片逐渐溶解 C.铜片做正极，正极上发生还原反应D.溶液中的H+移向锌片 10.下列有关Zn-Cu-HS04原电池（如图☒）的叙述，错误的是 Zn Cu 稀硫酸 三三三三 A.该装置可将化学能转化为电能 B.溶液中S0}向Zn移动 C.将稀硫酸换成CuSO4溶液，负极的电极反应不变 D.电子从Zn经外电路流向Cu,再经过稀硫酸回流到Zn 11.某原电池总反应为Cu十2Fe3+=Cu2++2Fe2+,下列能实现该反应的原电池是 A B c 0 电极材料 Cu、Zn Cu、Fe Cu、C Fe、Zn 电解质溶液 FeCl3 FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO43 12.下列有关化学电源的说法中正确的是 A,化学电源只能将化学能转化为电能 B.燃料电池能将全部化学能转化为电能 C.二次电池又叫蓄电池，它放电后可再充电使活性物获得再生 D.一次电池包括干电池和蓄电池 13.某化学兴趣小组设计的水果电池工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 3/10 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 铜 锌 番茄 A.铜片作负极 B.电子流向：锌片→潘茄铜片 C.锌片上可能的电极反应为Zn-2e=Zn+D.该电池中电能转化为化学能 14.一种将铝板、铂网平行放置海水中即可发电的电池常用于海边或海岛上小规模用电。下列有关该电池 的说法正确的是 A.铝作负极，发生还原反应 B.电子从铝经海水流向铂 C.使用一段时间后需要更换铝板 D.铝发生反应：Al+3e=A1 15.某小组利用如图装置研究原电池工作原理。下列叙述不正确的是 Fe Cu2+ A.Q和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时，铜片上的反应为Cu++2e=Cu C.无论a和b是否连接，铁片均发生还原反应 D.a和b用导线连接时，溶液中Cu+向铜电极移动 16.一种原电池装置如图所示。下列说法错误的是 浓硝酸 A.外电路中电子由Cu电极经导线向A1电极移动 B.该装置工作时可观察到Cu不断溶解，A1表面有红棕色气体产生 C.浓硝酸中的H+向Cu电极附近移动 D.若仅将烧杯中的浓硝酸换成稀硝酸，则该装置的负极为A1 17.汽车的启动电源常用蓄电池。其结构如图所示，放电时其电池反应如下：PbO2 +Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。根据此反应判断，下列叙述中不正确的是 4/10 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 H,SO,溶液 PbO,电极 Pb电极 A.Pb作为负极，失去电子，被氧化 B.PbO2得电子，被还原 C.负极反应是Pb+SO子-2e=PbSO4 D.电池放电时，溶液酸性增强 18.某学生根据纸电池的结构示意图，制作了一个简易电池。下列说法正确的是 Cu箔 用氯化钠溶液浸 透后晾干的滤纸 AI箔 A.该电池加几滴水就可以激活 B.铜箔发生氧化反应 C.电子从AI箔经滤纸流向铜箔 D.负极电极反应式：2A1-6e+6H+=Al,03+3H,0 B 能力提升题 19.如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是 养LED灯 稀硫酸 A.溶液变成蓝色 B.如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向改变 C.如果将硫酸换成硫酸铜，导线中不会有电子流动 D.装置中存在“化学能→电能→光能的转换 20.实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是 5/10 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 A A Zn f] Cu 稀硫酸 CuSO4溶液 图1 图2 图3 A.若图1中的Zn、Cu下端接触，可观察到Cu片上有无色气泡产生 B.图2中H+向Cu片移动 C.图1中气泡产生速度比图2快 D.图3中正极的电极反应式为Cu2++2e=Cu 21.根据原电池原理，下述装置对应的分析正确的是 石墨 稀盐酸 NaOH溶液 稀HSO CuSO,溶液 ① ② ③ ④ A.装置①中A1电极为负极，发生还原反应 B.装置②中溶液中的OH向Mg电极移动 C.装置③中Cu片表面产生气泡 D.装置④中每转移0.2mol电子，正极质量增加6.4g 22.根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 b工导线 A.若a为Ag,b为Cu,c为FeCl3溶液，则a电极质量减轻 B.若a为Zn,b为Cu,c为稀H2SO4,则b电极上没有气泡生成 C.若a为Zn,b为Ag,c为CuSO4溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D.若a为Mg,b为Al,c为NaOH溶液，则电子由a经导线流向b 23.某原电池简易装置如图1所示。电池工作时，测得物理量y随电路中电子的物质的量的变化关系如图2 所示。下列说法正确的是 6/10 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 G C(石墨) 稀硫酸 电子的物质的量 图1 图2 A.Fe电极反应式为Fe-3e=Fe+ B,溶液中阴离子向石墨电极迁移 C.y可表示溶液的质量 D.用CuSO,溶液代替稀硫酸，电流计指针不会发生偏转 24.人类的一切活动都离不开能量，许多能量是通过化学反应获得。下列说法正确的是 GH ☒-④ 能 铜、 电流计 Zn Cu C(金刚石，s) 为 C(石墨，s) (空气 反应过程 稀硫酸 ① ② ③ ④ A.若图①中甲液面低于乙液面，则X和Y一定发生了放热反应 B.由图②可知石墨生成金刚石是吸热反应，所以石墨比金刚石稳定 C.图③是根据反应2Ag+Cu=Cu2++2Ag设计的原电池，则Y是硫酸铜溶液 ☒→A D.图④中电子流向： 形成闭合回路 Zn←-Cu 25.下图是某科研小组研制的电池的简单示意图。该电池工作原理可表示为2Na+FeCl,=Fe+2NaCl。下列 有关该电池说法正确的是 熔融 熔融Na- -Al203 熔融 FeCl A.a电极为正极 B.FeCl,发生了氧化反应 C.实现了电能向化学能的转化 7/10 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 D.电子由a电极经外电路流向b电极 26.如图为发光二极管连接柠檬电池。下列说法不正确的是 锌片 锌片少铜片 铜片 A.该装置的能量转化形式主要为化学能电能 B.电子的流向：Zn→导线→Cu→柠檬液→Zn C.铜片上有气泡冒出 D.锌片上的电极反应为：Zn-2e=Zn2+ 27.某学习小组围绕氢气与氧气的反应展开研究，反应的化学方程式2H2(g十O2(g)=2HO①)： (1)氢气在氧气中燃烧时火焰呈淡蓝色，同时释放大量热，由此可知该反应属于（填“吸热”或“放 热”)反应，其能量变化的关系如下图（填“A”或B) 能个反应物 能个 生成物 量 量 生成物 反应物 反应过套 反应过程 A B (2)为了减少汽车的尾气污染，生活中的交通工具逐渐向新能源方向发展。现有一种以氢氧化钾溶液 为电解质溶液的氢氧燃料电池作为新能源公交车的动力源，较少污染气体的排放： 负载 氢 氧 KOH溶液 入 口 ①随着反应的不断进行，b极附近溶液的pH会（填“增大“减小”或“不变”）： ②该燃料电池工作时，总反应式为，电子的移动方向是从电极 →导线→电极 (3)当氢氧燃料电池工作时，若生成3.6gH2O,根据化学方程式和电极反应可知，反应过程中转移电 子的物质的量为ol,消耗标准状况下氢气的体积为L。 8/10 画学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 拓展培优题 28.变化观念是化学学科重要素养。运用能量变化的相关原理回答下列问题： (1)下列实验现象或图像信息能充分说明相应化学反应为吸热反应的是 (填标号)。 H2O 稀盐酸 温度计 Ba(OHD2·8H,O +NH.CI 铝条 A.烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起 B. 试管壁发烫，溶液的温度升高 硫酸 生成物 吸 1 的 锌粒 反应物 C.反应开始后，针筒活塞向右移动 D.反应物的总能量低于生成物的总能量 (2)图1表示某条件下H2和02反应中能量变化的实质。 能↑4molH(g)+2mol0(g 1370kJ 1860kJ 2mol H2(g)+1mol O2(g) 2mol H2O(g) 反应过程 图1 ①该条件下，H,(g)和O,(g)反应生成1molH,0(g),放出的能量为kJ。 ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为」 (3)锌铜原电池装置示意图如图2所示。 LED灯 锌片 铜片 稀硫酸 图2 ①装置中的负极为 (填“锌片”或“铜片，稀硫酸的作用为 ②铜片上发生反应的电极反应式为 9/10 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 ③能证明化学能转化为电能的实验现象是 (4)一种氢氧燃料电池的反应装置如图3所示。下列说法正确的是 (填标号)。 H2 a极 多孔不锈钢 固体酸膜 b极 石墨 H20 图3 a.多孔不锈钢a极上发生氧化反应 b.该电池总反应可表示为2H,+O 点燃2H0 c.电流方向：b极电流表→a极→固体酸膜→b极 d.b极每消耗22.4L02,通过电流表的电子数目为4N 10/10 5．3 化学变化中的能量变化 第2课时 化学能与电能的转化 分层作业 1．下列设备或物品工作时，将化学能转化为电能的是 锂离子电池 风力发电机 偏二甲肼燃烧 太阳能集热器 A B C D 【答案】A 【解析】A．锂离子电池是化学能转化为电能的装置，为原电池，故A正确； B．风力发电，为机械能转化为电能，故B错误； C．偏二甲肼燃烧是化学能转变为动能，故C错误； D．太阳能集热器为太阳能转化为热能的装置，故D错误； 故选：A。 2．下列关于原电池的叙述正确的是 A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属 B．原电池是将热能转化为电能的装置 C．在原电池中，电子流出的一极是负极 D．原电池工作时，正极发生氧化反应 【答案】C 【解析】A．原电池的两极可能是由导电的非金属材料组成，如氢氧燃料电池中用石墨做电极材料，或者一种金属和一种导电的非金属，A错误；B．原电池是向外提供电能的装置，是将化学能转变为电能的装置，B错误；C．原电池放电时，电子由负极流向正极，电子流出的一极是负极，C正确；D．原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，D错误；故答案为：C。 3．理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】只有自发的氧化还原反应才可能设计成原电池， A．中有元素化合价的变化，属于自发的氧化还原反应，能设计成原电池，故A不符合题意； B．中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故B符合题意； C．中有元素化合价的变化，属于自发的氧化还原反应，能设计成原电池，故C不符合题意； D．中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，能设计成原电池，故D不符合题意； 故选B。 4．以自发进行的氧化还原反应为工作原理，将两个活动性不同的电极插入电解质溶液中形成闭合回路，构成原电池。下图的烧杯中均盛有溶液，其中能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】原电池的形成条件需要有自发进行的氧化还原反应，电解质溶液、导线、两个电极构成的闭合回路。 【解析】A．该装置中两烧杯没有用盐桥相连，无法形成闭合回路，不能形成原电池，A错误； B．该装置中可发生氧化还原反应，且形成闭合回路，可以构成原电池，B正确； C．该装置中两电极相同，无法构成电势差，电子不能定向移动，无法构成原电池，C错误； D．该装置不能发生氧化还原反应，无法构成原电池，D错误； 故选B。 5．某学生设计了如图所示的四个装置，其中不可持续提供电流的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌做负极，铜做正极，铜-锌和稀硫酸能组成原电池装置，A不符合题意； B．铜的活动性大于银，金属铜能和稀硝酸反应，因此铜做负极，银做正极，能形成原电池装置，B不符合题意； C．金属铝能和氢氧化钠溶液反应，故金属铝做负极，C做正极，能形成原电池装置，C不符合题意； D．乙醇不是电解质溶液，不能形成原电池装置，D符合题意； 故选D。 6．下列装置可以实现将化学能转化为电能，且铁做正极的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，且铁为正极，A正确；B．该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，但是铁为负极，B错误；C．该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，但是铁为负极，C错误；D．乙醇溶液不是电解质溶液，图示装置不能构成原电池，D错误；故答案选A。 7．有关电化学知识的描述正确的是 A．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 B．蓄电池充电时，没有发生氧化还原反应 C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D．CaO+H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 【答案】A 【解析】A．构成原电池的条件是自发的发生氧化还原反应，所以理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池，A正确； B．蓄电池充电时，蓄电池外接电源为电解池装置，电能转化为化学能，发生了氧化还原反应，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，B错误； C．原电池的两极可以是两种活泼性不同的金属，也可以是金属和非金属，如铁和石墨在稀硫酸中也能构成原电池，还可以都是金属铂或石墨，如氢氧燃料电池，C错误； D．原电池是把氧化还原反应的化学能转化为电能的装置，在原电池中发生的是自发的氧化还原反应，氧化钙和水的反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，D错误； 故选A。 8．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 a b 试剂X 装置图 A C 溶液 B 蔗糖溶液 C 溶液 D 醋酸溶液 【答案】B 【分析】电流表指针不能发生偏转，说明不能构成原电池； 【解析】A．铜、石墨是不同的电极，溶液与铜的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故不选A； B．蔗糖是非电解质，蔗糖溶液不导电，不能形成闭合回路，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故选B； C．镁、铝是不同的电极，氢氧化钠溶液与铝的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故不选C； D．铜、锌是不同的电极，醋酸溶液与锌的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故不选D； 选B。 9．原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。下列关于如图所示装置的叙述，错误的是    A．能将化学能转化为电能 B．锌片逐渐溶解 C．铜片做正极，正极上发生还原反应 D．溶液中的移向锌片 【答案】D 【解析】A．Zn比Cu活泼，硫酸为电解质，构成闭合回路，且Zn与稀硫酸发生Zn+2H+=Zn2++H2↑，该装置构成原电池装置，是将化学能转化成电能，故A说法正确； B．根据A选项分析，Zn为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，锌片逐渐溶解，故B说法正确； C．根据A选项分析，Cu为正极，根据原电池工作原理，正极上得到电子，发生还原反应，故C说法正确； D．根据原电池工作原理，H+向正极移动，即向Cu片移动，故D说法错误； 答案为D。 10．下列有关原电池(如图)的叙述，错误的是 A．该装置可将化学能转化为电能 B．溶液中向Zn移动 C．将稀硫酸换成溶液，负极的电极反应不变 D．电子从Zn经外电路流向Cu，再经过稀硫酸回流到Zn 【答案】D 【分析】锌比铜活泼，锌电极为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子；铜为正极，氢离子在正极发生还原反应生成氢气，据此分析作答。 【解析】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，A项正确； B．原电池中，阴离子向负极移动，则溶液中向Zn电极移动，B项正确； C．将稀硫酸换成溶液，负极还是发生反应，C项正确； D．电子不会在溶液中移动，D项错误； 答案选D。 11．某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、Fe Cu、C Fe、Zn 电解质溶液 FeCl3 FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 【答案】C 【分析】反应中铜为还原剂，铁离子为氧化剂，设计原电池时铜做负极，铁盐溶液为电解质溶液，正极材料活性比铜弱的金属单质或石墨电极。 【解析】A．电极材料为Cu、Zn，Zn比Cu活泼，Zn作负极被氧化，总反应中Cu未被氧化，A不符合题意； B．电解质为FeSO4，不含Fe3+，无法发生Fe3+的还原反应，B不符合题意； C．电极材料为Cu、C，Cu作负极被氧化，C为正极，电解质Fe(NO3)3含Fe3+，Fe3+在正极被还原，C符合题意； D．电极材料为Fe、Zn，Zn作负极被氧化，总反应中无Zn参与，D不符合题意； 故选C。 12．下列有关化学电源的说法中正确的是 A．化学电源只能将化学能转化为电能 B．燃料电池能将全部化学能转化为电能 C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可再充电使活性物获得再生 D．一次电池包括干电池和蓄电池 【答案】C 【解析】A．化学电源在工作时也会有少量热量产生，所以化学能会有一部分转化为热能，一部分转化为电能，故A错误；B．燃料电池在工作时，化学能部分转化为电能，部分转化为热能，故B错误；C．二次电池又叫蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生，以达到重复使用的目的，故C正确；D．干电池是一次电池，蓄电池能连续放电、充电，属于二次电池，故D错误；答案选C。 13．某化学兴趣小组设计的水果电池工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．铜片作负极 B．电子流向：锌片番茄铜片 C．锌片上可能的电极反应为 D．该电池中电能转化为化学能 【答案】C 【分析】由图可以知道，Zn为负极，负极上Zn失去电子，Cu为正极，电子由负极经过外电路流向正极，原电池中化学能转化为电能，以此来解答。 【解析】A．根据分析可知，Cu为正极，A错误；B．电子由负极经过外电路流向正极，B错误；C．若番茄汁显酸性，则锌失去电子，生成锌离子，C正确；D．原电池是把化学能转化为电能的装置，D错误；故选C。 14．一种将铝板、铂网平行放置海水中即可发电的电池常用于海边或海岛上小规模用电。下列有关该电池的说法正确的是 A．铝作负极，发生还原反应 B．电子从铝经海水流向铂 C．使用一段时间后需要更换铝板 D．铝发生反应： 【答案】C 【分析】铝比铂活泼，铝作负极发生氧化反应，铂作正极发生还原反应，据此回答； 【解析】A．铝比铂活泼，铝作负极发生氧化反应，A错误； B．电子从铝板通过导线流向铂，海水传导离子而非电子，B错误； C．铝作负极发生氧化反应被氧化为，逐渐被腐蚀，需定期更换，C正确； D．铝发生氧化反应失去电子，应为，D错误； 故选C。 15．某小组利用如图装置研究原电池工作原理。下列叙述不正确的是    A．和不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．和用导线连接时，铜片上的反应为 C．无论a和b是否连接，铁片均发生还原反应 D．a和b用导线连接时，溶液中向铜电极移动 【答案】C 【解析】A．和不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，所以铁片上会有金属铜析出，故A正确；B．和用导线连接时，形成了原电池，铜作正极，发生的反应为：，故B正确；C．和不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，和用导线连接时，形成了原电池，加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度，无论和是否连接，铁片均会溶解，铁片均发生氧化反应，故C错误；D．和用导线连接时，形成了原电池，为负极，为正极，铜离子移向铜电极，故D正确；答案选C。 16．一种原电池装置如图所示。下列说法错误的是 A．外电路中电子由Cu电极经导线向Al电极移动 B．该装置工作时可观察到Cu不断溶解，Al表面有红棕色气体产生 C．浓硝酸中的H＋向Cu电极附近移动 D．若仅将烧杯中的浓硝酸换成稀硝酸，则该装置的负极为Al 【答案】C 【分析】铝遇浓硝酸钝化，则该装置中Cu为负极，Al为正极。 【解析】A．根据分析，Cu为负极，失电子发生氧化反应，则外电路中电子由Cu电极经导线向Al电极移动，A正确； B．该装置中Cu为负极，失电子发生氧化反应生成，则可观察到Cu不断溶解；Al为正极，得电子发生还原反应生成NO2，则Al表面有红棕色气体产生，B正确； C．原电池中阳离子向正极移动，则浓硝酸中的H＋向Al电极附近移动，C错误； D．若仅将烧杯中的浓硝酸换成稀硝酸，则金属活泼性铝强于铜，Al为负极，D正确； 答案选C。 17．汽车的启动电源常用蓄电池。其结构如图所示，放电时其电池反应如下：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。根据此反应判断，下列叙述中不正确的是 A．Pb作为负极，失去电子，被氧化 B．PbO2得电子，被还原 C．负极反应是Pb+SO-2e- =PbSO4 D．电池放电时，溶液酸性增强 【答案】D 【分析】根据放电时的电池反应PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，Pb在反应中失去电子，发生氧化反应，为电池的负极，电极反应式为Pb+SO-2e-═PbSO4，PbO2在放电过程中得到电子、被还原，是原电池的正极；根据总反应可知，原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱，据此进行解答。 【解析】A．原电池中负极失去电子、发生氧化反应，根据电池放电时的反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，负极Pb失去电子，即Pb为负极，PbO2为正极，故A正确；B．PbO2在放电过程中化合价降低，得到电子被还原，所以PbO2为原电池的正极、反应中被还原，故B正确；C．原电池中，Pb在反应中失去电子生成PbSO4，为负极，电极反应式为Pb+SO-2e-═PbSO4，故C正确；D．由于原电池放电的过程中消耗硫酸，电解质溶液中氢离子浓度逐渐减小，所以溶液的酸性减弱，故D错误；故选：D。 18．某学生根据纸电池的结构示意图，制作了一个简易电池。下列说法正确的是 A．该电池加几滴水就可以激活 B．铜箔发生氧化反应 C．电子从Al箔经滤纸流向铜箔 D．负极电极反应式： 【答案】A 【分析】铝比铜活泼，相对活泼金属作负极，则铝箔为负极，电极反应式为：，铜箔为正极，电极反应式为：，当铝离子和氢氧根离子相遇时再结合为氢氧化铝，甚至进一步失水生成氧化铝，据此解答。 【解析】A．该电池加几滴水后，形成电解质溶液，同时铝箔为负极，铜箔为正极，形成原电池而被激活，A正确； B．由分析可知，铜箔为正极，发生还原反应，B错误； C．电子不经过电解质溶液，铝箔为负极，铜箔为正极，则电子是从铝箔经导线流向铜箔，C错误； D．由分析可知，负极电极反应式为：，D错误； 故选A。 19．如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是 A．溶液变成蓝色 B．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向改变 C．如果将硫酸换成硫酸铜，导线中不会有电子流动 D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 【答案】D 【分析】该装置为锌铜原电池，锌作负极，铜作正极，据此分析； 【解析】A．该装置组成锌铜原电池，锌作负极失去电子变成锌离子，铜作正极，铜本身不参与反应，溶液不会变成蓝色，A错误；B．如果将锌片换成铁片，铁比铜活泼，铁仍旧作负极，电路中的电流方向不改变，B错误；C．如果将硫酸换成硫酸铜，仍能形成原电池，导线中会有电子流动，C错误；D．原电池是化学能转化为电能的装置，原电池产生的电能在电路中转化为LED灯的光能，所以装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，D正确；故选D。 20．实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是 A．若图1中的下端接触，可观察到片上有无色气泡产生 B．图2中向片移动 C．图1中气泡产生速度比图2快 D．图3中正极的电极反应式为 【答案】C 【解析】A．Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，稀硫酸作电解质溶液，锌为负极、铜为正极，正极上氢离子得到电子生成氢气，所以Cu上可看到有气体产生，故A正确； B．氢离子带正电荷，向正极移动，即向Cu移动，故B正确； C．图1没有形成原电池、图2形成原电池，图1中气泡产生速度比图2慢，故C错误； D．图3中正极的电极反应为铜离子得到电子发生还原反应得到铜，，故D正确； 故选C。 21．根据原电池原理，下述装置对应的分析正确的是 A．装置①中电极为负极，发生还原反应 B．装置②中溶液中的向电极移动 C．装置③中片表面产生气泡 D．装置④中每转移电子，正极质量增加 【答案】D 【解析】A．装置①中电极失电子发生氧化反应，Al为负极，故A错误； B． 和溶液构成原电池，作负极，作正极，电解质溶液中向电极移动，故B错误； C．该装置未形成闭合回路，没有构成原电池，且与稀不反应，所以片表面无气泡产生，故C错误； D．Fe比Cu活泼，Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为，每转移电子，正极生成，正极质量增加，故D正确； 选D。 22．根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为FeCl3溶液，则a电极质量减轻 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀H2SO4，则b电极上没有气泡生成 C．若a为Zn，b为Ag，c为CuSO4溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液，则电子由a经导线流向b 【答案】C 【解析】A．还原性银小于铜，总反应为铁离子和铜生成铜离子和亚铁离子，则b为负极、a为正极，若a为Ag，b为Cu，正极铁离子被还原为亚铁离子，则a极质量不变，故A错误； B．Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，正极发生还原反应氢离子被还原为氢气，故B错误； C．锌比银活泼，锌为负极，银为正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，转移0.2mol电子，生成0.1molCu，即正极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g，故C正确； D．镁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠，铝为负极、镁为正极，则电子由b经导线流向a，故D错误； 故选C。 23．某原电池简易装置如图1所示。电池工作时，测得物理量y随电路中电子的物质的量的变化关系如图2所示。下列说法正确的是 A．Fe电极反应式为 B．溶液中阴离子向石墨电极迁移 C．y可表示溶液的质量 D．用溶液代替稀硫酸，电流计指针不会发生偏转 【答案】C 【分析】该装置为原电池，其中铁电极失去电子，作负极，电极反应式为：，石墨电极作正极，电极反应式为：2H++2e-=H2，总反应为：，以此解题。 【解析】A．结合分析可知，Fe电极反应式为，A错误； B．由分析知，Fe为负极，溶液中阴离子向Fe电极迁移，B错误； C．总反应式为:，因此转移电子的物质的量越多，溶液质量越大，因此y可表示溶液的质量，C正确； D．用溶液代替稀硫酸，此时负极反应不变，正极为：Cu2++2e-=Cu，也会形成原电池，电流计指针会发生偏转，D错误； 故选C。 24．人类的一切活动都离不开能量，许多能量是通过化学反应获得。下列说法正确的是 A．若图①中甲液面低于乙液面，则X和Y一定发生了放热反应 B．由图②可知石墨生成金刚石是吸热反应，所以石墨比金刚石稳定 C．图③是根据反应设计的原电池，则Y是硫酸铜溶液 D．图④中电子流向：形成闭合回路 【答案】B 【解析】A．液面高低受多种因素（如气体热胀冷缩等）影响，也可能是X溶解于Y的物理变化导致放热，不能由此断定一定为放热反应，A错误； B．石墨转变为金刚石需吸收能量（反应物能量低，生成物能量高），因而石墨比金刚石更稳定，B正确； C．若设计的原电池反应为，铜作负极，X为正极，则电解质溶液中应含有（如溶液），而非 溶液，C错误； D．锌作负极，失去电子，经过外电路达到正极（铜电极），电子不能进入水溶液，可以表示为：，D错误；故选B。 25．下图是某科研小组研制的电池的简单示意图。该电池工作原理可表示为。下列有关该电池说法正确的是 A．电极为正极 B．发生了氧化反应 C．实现了电能向化学能的转化 D．电子由电极经外电路流向电极 【答案】D 【分析】由方程式可知，Na被氧化，应为原电池的负极，FeCl2被还原生成Fe，应为原电池的正极反应，电子由负极经外电路流向正极，以此解答该题。 【解析】A．放电时，Na被氧化，应为原电池的负极，FeCl2被还原生成Fe，应为原电池的正极反应，则a为负极，b为正极，故A错误；B．FeCl2被还原生成Fe，发生还原反应，故B错误；C．该装置为原电池，实现了化学能向电能的转化，故C错误；D．电子由负极a电极经外电路流向正极b电极，故D正确；故选：D。 26．如图为发光二极管连接柠檬电池。下列说法不正确的是 A．该装置的能量转化形式主要为化学能电能 B．电子的流向：导线柠檬液 C．铜片上有气泡冒出 D．锌片上的电极反应为： 【答案】B 【分析】该装置为原电池装置，活泼金属为负极，则锌为负极，电极反应式为：，铜为正极，柠檬酸中氢离子被还原生成H2，据此分析回答； 【解析】A．该装置为原电池装置，能量转化形式主要为：化学能→电能→光能，A正确； B．原电池中电子由负极沿导线流向正极：Zn→导线→Cu，电子不能进入电解质溶液，B错误； C．根据分析可知，铜为正极，柠檬酸中氢离子被还原生成H2，铜片上有气泡冒出，C正确； D．由分析可知，锌为负极，电极反应式为：，D正确； 故选B。 27．某学习小组围绕氢气与氧气的反应展开研究，反应的化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)。 （1）氢气在氧气中燃烧时火焰呈淡蓝色，同时释放大量热，由此可知该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应，其能量变化的关系如下图 (填“A”或“B”) （2）为了减少汽车的尾气污染，生活中的交通工具逐渐向新能源方向发展。现有一种以氢氧化钾溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池作为新能源公交车的动力源，较少污染气体的排放： ①随着反应的不断进行，b极附近溶液的pH会 (填“增大”“减小”或“不变”)； ②该燃料电池工作时，总反应式为 ，电子的移动方向是从电极 →导线→电极 。 （3）当氢氧燃料电池工作时，若生成3.6 gH2O，根据化学方程式和电极反应可知，反应过程中转移电子的物质的量为 mol，消耗标准状况下氢气的体积为 L。 【答案】（1）放热 A （2）增大 2H2+O2=2H2O a b （3）0.4 4.48 【解析】（1）已知氢气在氧气中燃烧释放大量热，根据放热反应和吸热反应的定义可知，该反应属于放热反应，放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，因此能量变化的关系为图A； （2）①b极一端通入的是O2，即b极作正极，O2被还原生成，发生电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，该反应生成了OH-，使得b极附近溶液碱性增强，即pH会增大； ②负极通入氢气，其电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O，结合正极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-可知，该燃料电池的总反应式：2H2+O2=2H2O，电子的移动方向是从电极a(负极)→导线→电极b(正极)； （3）已知生成水的质量为3.6 g，即n(H2O)=，由总反应式(2H2+O2=2H2O)可知，生成2 mol水时转移4 mol电子，则生成0.2 mol水转移电子的物质的量为，生成0.2 mol水消耗0.2 mol氢气，则消耗标准状况下氢气的体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L。 28．变化观念是化学学科重要素养。运用能量变化的相关原理回答下列问题： （1）下列实验现象或图像信息能充分说明相应化学反应为吸热反应的是 (填标号)。 A．烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起 B．试管壁发烫，溶液的温度升高 C．反应开始后，针筒活塞向右移动 D．反应物的总能量低于生成物的总能量 （2）图1表示某条件下和反应中能量变化的实质。 ①该条件下，和反应生成，放出的能量为 kJ。 ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为 。 （3）锌铜原电池装置示意图如图2所示。 ①装置中的负极为 (填“锌片”或“铜片”)，稀硫酸的作用为 。 ②铜片上发生反应的电极反应式为 。 ③能证明化学能转化为电能的实验现象是 。 （4）一种氢氧燃料电池的反应装置如图3所示。下列说法正确的是 (填标号)。 a．多孔不锈钢a极上发生氧化反应 b．该电池总反应可表示为 c．电流方向：b极电流表极固体酸膜极 d．b极每消耗，通过电流表的电子数目为 【答案】（1）AD （2）245 旧键断裂吸收的能量和新键形成放出的能量不相等 （3）锌片 反应物(氧化剂)、离子导体(传导电荷) LED灯发亮 （4）ac 【解析】（1）A．烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起，说明与的反应为吸热反应，A符合题意； B．试管壁发烫，溶液的温度升高，说明Al条与稀盐酸的反应为放热反应，B不符合题意； C．反应开始后，针筒活塞向右移动，可能是因为该反应生成了气体，不能判断该反应为吸热反应，C不符合题意； D．反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，D符合题意； 故答案为：AD。 （2）①该条件下，和断裂化学键需要总的吸收1370kJ的能量，生成时可以释放出1860kJ的能量，则和反应生成，放出的能量为：； ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为：旧键断裂吸收的能量和新键形成放出的能量不相等。 （3）在原电池中，Zn为负极，Zn失去电子；Cu为正极，硫酸的得到电子； ①装置中的负极为：锌片；稀硫酸为电解质溶液，所起的作用为：反应物(氧化剂)、离子导体(传导电荷)； ②铜片为正极，硫酸的得到电子，发生反应的电极反应式为：； ③能证明化学能转化为电能的实验现象是：LED灯发亮，证明有电流通过。 （4）氢氧燃料电池中，通常是燃料在负极被氧化失去电子，氧气在正极被还原得到电子； a．多孔不锈钢a极上通入的是，失去电子被氧化，发生氧化反应，a正确； b．该电池总反应不是燃烧反应，不能用燃烧反应方程式表示，正确的方程式为：，b错误； c．电流方向：正极（b极）电流表负极（a极)固体酸膜回到正极（b极），c正确； d．没确定是否为标准状况，则b极每消耗不一定为1mol，所以通过电流表的电子数目无法确定，d错误； 故答案为：ac。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $