第6章 第1节 课时2 化学反应与电能-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

课时2化学反应与电能 白题 基础过关 限时：l5min 题型1原电池形成的条件 B.一段时间后，溶液的pH减小 1.(2024·山东泰安高一期中)下列装置不能形 C.将Zn片换成Fe片，电路中电流方向不变 成原电池的是 D.将稀硫酸换成柠檬汁，导线中也会有电子 州院 移动 题型3原电池原理的应用 Pb 稀硫酸 CuSO,溶液 稀硫酸 酷酸溶液 5.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验： ② ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H,S04溶液 Zod n2n Zn F T 中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸 入稀H,S0,溶液中，电流由C经导线流向D; 稀硫酸 乙醇 稀硫酸 ③A、C相连后，同时浸入CuSO,溶液中，C极 6 ⑦ 质量增加；④B、D相连后，同时浸入CuSO,溶 A.①⑤⑥⑦ B.①②③⑤ 液中，C2+移向D极被还原。据此，判断四种 C.②④⑥⑦ D.①②③④ 金属的活动性顺序是 ( 2.(2024·湖北武汉高一期中)下面是四个化学 A.A>B>D>C B.A>C>D>B 反应，你认为理论上可用于设计原电池的化 C.C>A>B>D D.B>D>C>A 学反应是 ( 重难聚焦 A.HNO,+NaOH=NaNO,+H,O 题型原电池正负极判断及电极反应式书写 B.2H20=2H2+02 6.根据下列原电池的装置图，回答问题： C.2CH,0H+302=2C02+4H20 D.C+C0,高温2C0 题型2原电池的工作原理 一溶液C 3.(2024·福建福州高一月考)下列关于原电池 (1)若溶液C为稀H,S04,电流表指针发生 的叙述，正确的是 偏转，B电极材料为且作负极，则A电极 A.原电池是将化学能转变为电能的装置 上发生的电极反应式为 B.构成原电池的正极和负极材料必须是两种 (2)若溶液C为AgNO3,A电极材料为铜，B 活动性不同的金属 电极材料为银。则负极上发生的电极反应 C.在原电池中，电子流出的一极是负极，该电 式为 ;正极上发生的电极 极被还原 反应式为 ；总反应的离子 D.原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移 方程式为 向负极 0 4,如图为某原电池装置的示意09 (3)若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设 图。下列叙述不正确的是 计成如上图所示的原电池装置，则负极A材 稀硫酸 ( 料为 ,正极B材料为 溶 A.电子由Zn片通过导线流向Cu片 液C为 第六章黑白题039 黑题 应用提优 限时：25min 1.（2024·四川成都高一期末)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为硫酸铜 溶液，则a电极有红色固体 析出 B.若a为Zn,b为Cu,c为稀硫酸，则b电极 要求：①标出电子流动方向；②注明正、负极 发生氧化反应 电极材料；③写出电解质溶液。 C.若a为Zn,b为Ag,c为硫酸铜溶液，每转 压轴挑战 移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g 4.(2023·湖南怀化高一月考节选) D.若a为Fe,b为Cu,c为浓硝酸，则负极发 某化学兴趣小组为了探索Zm电极 生的电极反应式为Fe-2e=fe24 在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列 2.(2024·广西河池高一月考)现有纯锌片、纯 实验。已知：Z与Al的化学性质基本相似： 铜片，500mL0.2mol·L1的H2S04溶液、导 Zn+2Na0H+2H,0=Na2[Zn(0H)4]+H2↑。 线、1000mL量筒。试用下图装置来测定锌 回答下列问题： 和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电 (1)实验1：电极材料为Mg和Zn,电解质溶液 子的物质的量。下列说法正确的是 为稀盐酸，该电池工作时，电流表指针偏向Zn。 ①正极的电极反应式为 ②每转移0.1mol电子，此时负极材料减少 500mL 0.2mol·L 的质量为 g。 H,SO4溶液 (2)实验2：电极材料为Cu和Zn,电解质溶 A.b为纯锌片 液为稀盐酸，该电池工作时，电流表指针偏 B.溶液中的H向a极移动 向Cu。 C.当量筒中收集到672mL气体时（标准状况 由实验1和实验2可知，Mg、Zn、Cu三种金 下)，通过导线的电子的物质的量为 属活动性由强到弱的顺序为 0.06 mol (3)实验3：电极材料为Mg和Zn,电解质溶 D.如果将a、b两电极的电极材料对调，则U 液为氢氧化钠溶液，该电池工作时，电流表 形管中左端液面上升，右端液面下降 指针偏向Mg。 3.现有如下两个反应： ①负极的电极反应式为 A.H,SO+MgO=MgSO,+H2O B.2FeCla+Fe-3FeCl, ②外电路中电子的流动方向为 (1)根据两反应本质判断， (填“A” (4)根据实验1、实验2、实验3，可总结出影 或“B”)反应能设计成原电池。 响Zn电极在原电池中得到或失去电子的因 素为 (2)根据(1)中的判断，设计一个化学电池（给出 若干导线，电极材料和电解质溶液自选)。 进阶突破拔高练P07 必修第二册·RJ黑白题04010.D解析：白磷转化为红磷放出热量，故红磷转化为白磷吸收热量，： 为吸热反应，A正确；红磷吸收热量转化为白磷，白磷的能量高，不 稳定，故红磷稳定性比白磷强，B正确：由A项分析知，红磷吸收热 量转化为白磷，白磷的能量高，质量相同的白磷和红磷，白磷的能量 高，C正确；白磷转化为红磷需要放出热量，红磷燃烧放出热量，故 等质量的白磷燃烧放出的热量比红磷燃烧放出的热量多，D错误。 11.D解析：由题图可知，1 mol HCN(g)具有的总能量比1mol HNC(g)具有的总能量低，能量越低越稳定，故HCN比HNC稳 定，A错误：由图可知，HCN(g)→HNC(g)为吸热反应，但吸热反应 不一定在加热条件下才能进行，B错误；由图可知，1 mol HCN(g)转 化为过渡态时需要吸收186.5kJ的能量，过渡态中仍存在化学键。 故1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量大于 186.5kJ,C错误：由图可知，1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需 要吸收186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ的热量，D正确。 黑题应用提优 题号123456 答案BC D B CC 1.B解析：图中由C02、H20、N2转化为燃料CH4、CH,OH、NH3是在 太阳能的作用下完成的，然后燃料燃烧释放出热量，即太阳能先转化 为化学能，最终转化为热能，B正确。 2.C解析：醋酸由液态转化为固态是放热过程，A正确；将盛有 NH,HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量液态醋酸的大烧杯中，然后向 小烧杯中加入盐酸，可观察到NH4HCO3与盐酸剧烈反应，醋酸逐渐 凝固，说明NH4HCO3与盐酸的反应吸热，吸收的热能转化为产物内 部的能量，B正确：由B项分析可知，NH,HCO3与盐酸的反应是吸热 反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误；NH4HCO3是离 子化合物，铵根和碳酸氢根内有共价键，NH4HCO3和盐酸反应生成 C02、H20、NH,Cl,涉及离子键、共价键的断裂，D正确。 3.D解析：燃烧时化学能转化为热能、光能等，A错误；从图分析，断 开2mol氢氧键吸收930kJ能量，B错误：氢分子变成氢原子要吸收 能量，所以2E1>E2,C错误；该反应生成1mol水蒸气时的能量变化 为(930-436-249)kJ=245kJ,D正确。 4.B解析：反应放出热量的多少与反应物的质量和反应物、生成物本 身能量大小均有关，A错误；由题意可知，反应4HC1(g)+02(g) 化剂2C,(B)+2H,0(R)中，若4 mol HCI)被完全氧化放出2 60kJ=120kJ热量，HC1由液态转化为气态吸收热量，则4mol HC1(1)被完全氧化，放出热量小于120kJ,B正确：形成新键释放能 量，由图可知形成1 mol Cl2.(g)中氯氯键放出akJ热量，C错误；已知 断裂1mol02(g)中氧氧键需要吸收498kJ热量，形成1molC2(g) 放出243kJ能量，根据反应放出的总热量等于新键形成放出的能 量-旧键断裂吸收的能量，则[2×243+2×2×E(H一0)]-4× E(H-C)-498=120,则E(H-0)-E(H-C1)=33,所以断开1molH一0 键所需能量比断开1molH一Cl键所需能量多33kJ,D错误。 5.C解析：由题图可知，温度为22℃时已经加入了5mLNa0H溶液， 而中和反应为放热反应，则该实验开始温度低于22℃，A错误；由题 图可知该反应是一个放热反应，表明化学能可以转化为热能，B错 误；由题图可知，NaOH溶液体积为30mL时，溶液温度最高，说明此 时NaOH溶液和HCl溶液恰好完全反应，由V,+V,=50mL可知HCl 溶液的体积为20mL,由反应方程式可知V,c(NaOH)=V2c(HCl),解 得c(HCl)=1.5mol·L,C正确；该实验可得出中和反应是放热反 应，但有水生成的反应也可能是吸热反应，如Ba(OH)2·8H2O 与NH,CI反应有水生成，该反应是吸热反应，D错误。 6.C解析：1 mol N原子和1mol0原子完全反应生成1molN0分子 时，会放出632k的热量，A错误，常温下N2(g)和02(g)混合不反 正本参考答案 应，B错误；断裂1molN2(g)和1mol02(g)需要吸收的能量为 946kJ+498kJ=1444kJ,反应生成2molN0释放的能量为2× 632kJ=1264kJ,1444kJ-1264kJ=180kJ,故吸收的能量为180kJ C正确：由以上分析可知，该反应吸收能量大于反应放出能量，说明 该反应为吸热反应，即1molN2(g)和1mol02(g)具有的总能量小 于2 mol NO(g)具有的总能量，D错误。 7.(1)吸收2218(2)放出534(3)放热反应 解析：（1)根据题图可知，Q3=2752kJ·mol1-534kJ·mol1= 2218kJ·mol-1,断键吸收能量，则1molN2H4(g)和1mol02(g)生 成2molN原子、4molH原子和2mol0原子的过程中吸收2218kJ 能量。(2)根据题图可知，反应物总能量比生成物总能量多 534kJ·mol-1,所以1molN2H4(g)和1mol02（g)反应生成 1molN2(g)和2molH20(g)的反应中放出534kJ能量。(3)E1> E2,即反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应。 压轴挑战 8.(1)Ⅲ(2)左端液柱降低，右端液柱升高放热(3)①产生气泡， 反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱②可能是 放热反应某些物质（如浓硫酸）溶于水放热，但不是放热反应 ③硝酸铵(4)I(或Ⅱ)放热 解析：(1)装置I可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝 酸的反应是放热反应还是吸热反应；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生 气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应：装置Ⅲ只是 一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该 反应是放热反应还是吸热反应。(2)氢氧化钡与硫酸的反应属于中 和反应，中和反应都是放热反应，所以装置【锥形瓶中气体受热膨 胀，导致U形管左端液柱降低，右端液柱升高。(3)①若M为钠，钠 与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大 试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生，冷却 后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导管会形成一段液 柱；②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，由于放热 反应一定属于化学变化，而有热量放出的不一定为化学变化，所以不 一定属于放热反应，如浓硫酸溶于水会放出热量，但是不属于放热反 应：③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后 导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水为吸热过程，溶于 水能够吸收热量的物质有硝酸铵等。(4)至少有两种实验方法能证 明超氧化钾与水的反应(4K02+2H20一4K0H+302↑)是放热反 应还是吸热反应。方法①：选择装置I(或Ⅱ)进行实验，装置I右 边U形管中左端液柱降低，右端液柱升高（或装置Ⅱ烧杯中导管口 有气泡放出)，证明该反应为放热反应：方法②：取适量超氧化钾粉末 用脱脂棉包裹并放在陶土网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻 后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应放出大量热，使脱脂棉燃烧， 证明该反应是放热反应。 课时2化学反应与电能 白题 基础过关 题号12345 答案ACAB A 1.A解析：①没有形成闭合回路，不能形成原电池；②Zn比Cu活泼， Z和硫酸铜能自发进行氧化还原反应，是闭合回路，能形成原电池； ③Zn与Fe、稀硫酸构成闭合回路，Zm与Fe活泼性不同，Zn与H2S04 能自发进行氧化还原反应，能形成原电池；④Z和醋酸能自发进行 氧化还原反应，Z和Pb活泼性不同，是闭合回路，能形成原电池； ⑤两个电极都是Z,没有电势差，不能形成原电池；⑥乙醇为非电解 质，不能形成原电池；⑦未形成闭合回路，不能形成原电池。 黑白题15 四归纳总结 原电池的组成条件 ①有自发进行的氧化还原反应； ②有两个活泼性不同的电极（金属与金属或金属与能导电的非金 属，燃料电池除外)： ③有电解质溶液（或熔融电解质）； ④形成闭合回路】 四个条件必须同时具备，缺一不可。 2.C解析：HN0,+NaOH一NaNO,+H,0为非氧化还原反应，不能设 计成原电池，A错误2H,0一2H,+02,C+C0,高温2C0为非自发 的氧化还原反应，不能设计成原电池，B、D错误；2CH,0H+302 一2C0,+4H0为自发的氧化还原反应，能设计成原电池，C正确。 3.A解析：原电池是将化学能转变为电能的装置，A正确：构成原电池 的正极和负极必须是两种活动性不同的电极，可以是两种不同金属， 也可以是一种金属和一种能导电的非金属（燃料电池除外），B错误： 在原电池中，负极失电子，被氧化，电子从负极流出，C错误；原电池 放电时，在电解质溶液中阳离子移向正极，D错误。 4.B解析：原电池中电子由负极沿导线流入正极，则由Z片通过导线 流向Cu片，A正确：Cu作正极，正极电极反应为2H*+2e一H2↑， 则一段时间后，溶液的pH增大，B不正确；将Zn片换成Fe片，Cu片 仍为正极，F片为负极，所以电路中电流方向不变，C正确：将稀硫酸 换成柠檬汁，仍可构成原电池，导线中也会有电子移动，D正确。 四归纳总结 原电池的工作原理 还原性较弱的 正极 还原 金属或能导电 电子 电流 的非金属 反应 流入 流出 电 反类 应 池 电极材料 负极 还原性较强的 氧化 电子 电流 金属 反应 流出 流入 5.A 重难聚焦 6.(1)2H+2e=H2↑(2)Cu-2e—Cu2+2Ag*+2e—2Ag Cu+2Ag*Cu2+2Ag(3)Cu石墨（其他合理答案也可） FeCL3溶液（其他合理答案也可） 解析：(1)若溶液C为稀H,S0,,电流表指针发生偏转，则表明电路 中有电子通过，B电极材料为Fe且作负极，则A电极为正极，H+得 电子生成H2。(2)若溶液C为AgNO3溶液，A电极材料为铜，B电 极材料为银。则铜为负极，银为正极，负极上Cu失电子生成 Cu2+,正极上Ag*得电子生成Ag,总反应的离子方程式为Cu+2Ag —Cu2+2Ag。(3)若需将反应Cu+2Fe3+—Cu2+2Fe2+设计成如 题图所示的原电池装置，则失电子的金属为负极材料，得电子的金属 离子为电解质溶液中的阳离子，所以负极A材料为Cu,正极B材料 为石墨（其他合理答案也可），溶液C为FC3溶液（其他合理答案 也可)。 四易错提醒 原电池中一般是活泼金属作负极，但应具体情况具体分析。既要 考虑金属活动性强弱，也要考虑电解质溶液性质。如Mg A一HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg;但是Mg一A—NaOH 溶液构成的原电池中，负极为A,正极为Mg。 黑题 应用提优 题号12 答案CC 必修第二册·RJ 1.C解析：Cu比Ag活泼，Ag无法置换硫酸铜溶液中的铜，不存在自 发的氧化还原反应，不能实现化学能转化为电能，A错误；Z如比Cu 活泼，故Zn(a)作负极，Cu(b)作正极，正极发生还原反应，B错误：锌 比银活泼，锌为负极，银为正极，负极反应式为Zn-2e一Zn2+,正 极反应式为Cu2++2e一Cu,转移0.2mol电子，生成0.1 mol Cu. 即正极质量增加0.1mol×64g·mol1=6.4g,C正确；铁比铜活泼，但 铁遇浓硝酸会钝化，故铜作负极，负极反应式为Cu-2e一Cu2+, D错误。 2.C解析：纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池，由图可知b电极处有 氢气生成，则b为纯铜片，b为正极，a为纯锌片，a为负极，A错误；在 原电池中，阳离子移向正极，H向b极移动，B错误；当量筒中收集到 672mL(标准状况下)气体，则n(H2)=0.672L÷22.4L·mol1= 0.03mol,已知b上的电极反应式为2H+2e一H2↑，则通过导线 的电子的物质的量为0.06mol,C正确；如果将a、b两电极的电极材 料对调，则右边为锌失电子作负极，左边为铜作正极，氢离子得电子 生成氢气，则左边上有氢气生成，所以U形管中左端液面下降，右端 液面上升，D错误。 3.(1)B(2)如下图 铁 石墨 氯化铁 溶液 解析：(1)原电池反应必须是自发进行的氧化还原反应，A反应中各 元素化合价不变，所以不是氧化还原反应，不能设计成原电池：B反 应中FeCl3中Fe的化合价由+3变为+2，单质铁中Fe的化合价由0 变为+2，所以有电子转移，能设计成原电池。(2)可以用活泼的金属 作负极，石墨棒作正极，电解质溶液为氯化铁溶液，电子从负极流 向正极，形成闭合回路。 压轴挑战 4.(1)①2H*+2e=H2↑②1.2(2)Mg>Zn>Cu(3)①Zn+ 40H-2e—[Zn(0H)4]2-②Zn→导线→Mg(4)另一电极的 活动性及电解质溶液的化学性质（或其他合理答案） 解析：(1)①Mg、Z都能与稀盐酸反应，镁的活动性比锌强，因此镁 为负极，锌为正极；②负极的电极反应式为Mg-2e一Mg2+,每转移 0.1mol电子，负极消耗0.05 mol Mg,减少的质量为0.05mol× 24g·mol-1=1.2g。(3)①电流表指针偏向Mg,说明Mg为正极，Zn 为负极，则负极的电极反应式为Zn+40H-2e一[Zn(0H)4]2; ②外电路中电子从负极经导线流向正极，即流动方向为Z→导线 →Mg。(4)根据实验1、实验2说明同种电解质溶液中一个电极失去 电子还是得到电子与另一电极的活动性有关，根据实验3说明影响 Z电极在原电池中得到或失去电子的因素与电解质溶液的化学性 质有关，因此可总结出影响Z电极在原电池中得到或失去电子的因 素为另一电极的活动性及电解质溶液的化学性质。 课时3化学电源 白题 基础过关 题号123 45 6 答案DD AADB 1.D解析：普通干电池工作时将化学能转化为电能，A正确：锌锰干电 池中，锌电极是负极，B正确：锌锰干电池属于一次电池，C正确：锌 锰干电池中，锌是负极，负极发生氧化反应，D错误。 2.D解析：根据总反应式可知，氧化银为正极，发生还原反应，电极反 应式为Ag20+2e+H20=2Ag+20H,D错误。 放电Cd(0H)2+ 3.A解析：从总反应式Cd+2Ni0(0H)+2H,0充电 2Ni(OH)2可以看出，放电时，Cd由0价升高到+2价，Ni由+3价降 黑白题16