专题6 第3单元 课时1 化学能转化为电能-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）

5.D解析：由图可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，为放热反 应，A错误；反应为可逆反应，进行不完全，故充分反应后生成$03的 物质的量小于2mol,B错误：增大容器容积，各物质的浓度减小，减 慢了正反应速率，C错误；由图可知，该条件下反应的热化学方程式 为2s02(g)+02(g)2S03(g)△H=(x-y)k·mol1,D正确。 6.D解析：断裂12molN一H键和6molN=0键需吸收热量为 akJ,A错误；图1所示，该反应为放热反应，热化学方程式为 4NH3(g)+6N0(g)5N2(g)+6H20(g)AH=-(b-a)kJ·mol1, B错误：图2所示，反应①中铁元素化合价由+3降低到+2，氮元素化 合价由-3升高到-2价，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1，C错 误；图2所示，反应③中氧气在酸性条件下将亚铁离子氧化为铁离 子，D正确。 7.(1)大于氢氧化钠固体溶解放热(2)太阳能（或光能）、热能 (3)557kJ·mol-1(4)<< 解析：(4)据图可知该反应为放热反应，即△H<0,又因△H=反应物 的总键能-生成物的总键能，故反应物的总键能<生成物的总键能。 第三单元化学能与电能的转化 课时1化学能转化为电能 白题基础过关 题号1234 5 答案ADABA 1.A解析：①没有形成闭合回路，不能形成原电池：②Z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； ③Zm与Fe、稀硫酸构成闭合回路，Zn与Fe活泼性不同，Zn与H,S04 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。 四归纳总结 原电池的形成条件 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.D解析：A、B、C反应中无元素化合价的变化，不能设计为原电池反 应；D反应属于氧化还原反应，且能自发进行，可设计为原电池反应。 3.A解析：原电池是将化学能转化为电能的装置，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，则电子由Z片通过 导线流向Cu片，A正确；Cu作正极，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，Fε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。 必修第二册·SJ 四归纳总结 原电池的工作原理 还原性较弱的 正极 金属或能导电 还原 电子电流 的非金属 反应 流入厂流出 池 电极材料 精 负极 还原性较强的 氧化 电流 金属 反应 宽国 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为稀硫酸，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+一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材料可以 为石墨，溶液C可以为FeCl,溶液。 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的性质。如 Mg一A一HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg;而Mg Al-NaOH溶液构成的原电池中，负极为AL,正极为Mg。 黑题 应用提优 题号 1 答案 BC 1.B解析：左瓶电极插入苯中，苯是非电解质，不能构成原电池，灯泡 不会发光，A错误：右瓶电极插入硫酸铜溶液中，且形成闭合回路，构 成原电池，铁是负极，铜是正极，溶液中的铜离子得到电子析出铜，则 铜棒变粗，B正确，C错误：左瓶不能形成原电池，铁电极在苯中不发 生反应，D错误。 2.C解析：纯铜片、纯锌片和稀硫酸组成原电池，由题图可知，b极处有 氢气生成，则b为纯铜片，作正极，a为纯锌片，作负极，A错误：在原电 池中，阳离子移向正极，即H向b极移动，B错误；当量简中收集到 672mL(标准状况下)气体，则n(H2)=0.672L÷22.4L·mol1= 0.03mol,b极上的电极反应式为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，则左边电极上有氢气生成，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 石墨 氯化铁 溶液 黑白题08 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，是非氧化还原反应，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，是氧化还原反应，能设计成原电池。(2)可以用活泼的金属F 作负极，石墨棒作正极，电解质溶液为氯化铁溶液，电子从负极沿导 线流向正极，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]2②Zn→导线→Mg(4)另一电极的 金属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加都能与稀盐酸反应，但镁的金属活动性比锌强， 因此镁为负极，锌为正极；②负极的电极反应式为Mg-2e=Mg2+, 每转移0.1mol电子，消耗0.05 mol Mg,负极减少的质量为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金属活动性有关：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金属活动性及电解质溶液的化学性质。 课时2化学电池 白题 基础过关 题号123456 答案DD AA CC 1.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。 2.D解析：钠硫电池放电时，B-A1203作为电解质，内部是阳离子 (Na*)向正极迁移，阴离子向负极迁移，D错误。 3.A解析：根据铅酸蓄电池充放电时的电池反应可得，放电时Pb电 极失电子作负极生成PbS04,Pb02电极得电子作正极生成PbS04; 充电时Pb电极为阴极，Pb02电极为阳极。根据分析可知，放电时 Pb02得电子，被还原，A错误。 4.A解析：氢气作为燃料在负极发生氧化反应，电极是负极，电极反 应式为H2-2e+20H=2H20,A错误。 5.C解析：由氢离子的移动方向可知，Pt电极为负极，水分子作用下 二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子， P2电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成 水。由分析可知，P2电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子 发生还原反应生成水，则放电时正极附近溶液的pH增大，A、B错 误；P电极为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧 化反应生成硫酸根离子和氢离子，C正确：气体所处的状况未知，无 法计算外电路通过0.2mol电子时，正极消耗氧气的体积，D错误。 6.C解析：与电源正极相连的是电解池的阳极，A正确：电解池中电子 从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，B正确：电解质溶液导电是 阴阳离子在两个电极发生氧化还原反应的过程，属于化学变化，C错 误；电解池和原电池中均发生氧化还原反应，D正确。 黑题 应用提优 题号12 4 答案CC 1.C解析：电池工作时，Zn电极为负极，负极上Zn失电子结合氢氧根 正本参考答案 离子生成Z(OH)2,因此锌电极附近溶液的碱性减弱，A错误；负极 的电极反应为Zn-2e+20H一Zn(0H)2,外电路中每通过1mol 电子，消耗0.5 mol Zn,质量为32.5g,B错误；电池正极上Mn02得电 子结合水生成MnO(OH)和氢氧根离子，电极反应为MnO,+HO+e 一MnO(OH)+OH,C正确：碱性锌锰电池是一次电池，D错误。 2.C解析：电子只能在导线中流动，不能在电解质溶液中流动。在该 电池中，放电时，电子从Zn电极经外电路流向Mn02电极；充电时， 电子从MnO,电极经外电路流向Zn电极，C错误。 3.(1)①Mg+2H*=Mg2++H2↑②负Al-3e+40H [(oH)(2SHS光，s↓氧化 解析：(1)①甲中A1和Mg均能和硫酸反应，但是Mg的金属性较A1 强，所以总反应为Mg和硫酸反应：②乙中只有A1能和氢氧化钠溶液 反应，所以A1作负极。(2)该电池为太阳能光电催化分解H,S的装 置，b极将光能转化为电能，故可用Sⅰ作电极：该装置发生的有关反 应为H2S+2Fe3+—2H++S↓+2Fe2+(a极区)、2Fe2+-2e—2Fe3+ (a极)、2H+2e一H2↑(b极)，这三个反应相加，结合反应条件 得到总反应为H,S 化有，+S↓；a极发生氧化反应。 光照 压轴挑战 4.C解析：根据放电过程中总反应：2Li+Cu20+H20一2Cu+ 2Li+20H可知，Li元素化合价由0价变为+1价，Cu元素化合价 由+1价变为0价，则Li电极为负极，电极反应式为Li-e=Li计，Cu 电极为正极，电极反应式为Cu20+H,0+2e一2Cu+20H,放电时 电解质中阳离子向正极移动。锂是活泼金属，能与溶液中的水发生 反应，不能将有机电解质换成NaCl溶液，A正确：正极的电极反应式 为Cu20+H20+2e=2Cu+20H,B正确；Li带正电荷，应向正极 移动，若有0.01 mol Li透过固体电解质时，参与反应的02的物质的 量为0.01m0l-0.025ml,在标准状况下的体积为0.056L,C错误； 4 根据反应4Cu+02=2Cu20和2Li+Cu20+H202Cu+2Li +20H,可得总反应为4Li+02+2H20一4Li0H,D正确。 专题探究1新型化学电池原理分析 黑题 专题强化 题号1 2 3 4 答案BCBB 1.B解析：“全氢电池”工作时是原电池反应，能量变化是将化学能转 化为电能，A正确；由工作原理图可知，左边溶液呈碱性，右边溶液呈 酸性，所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发 生中和，因此该离子交换膜不能允许H和OH通过，B错误；根据氢 气的进出方向可知，氢气在吸附层A上发生氧化反应，H元素化合价 由0价变成+1价，吸附层A为负极，电极反应式为H2-2e+20H 一2H,0,C正确；根据C项分析可知，吸附层B为正极，发生了还 原反应，电极反应是2H++2e—H2↑，因此总反应为H*+0H 一H20,H2可循环使用，基本不需要补充，D正确。 2.C解析：锂是活泼金属，锂能与乙醇反应，有机电解液不能是乙 醇，A错误：放电时，金属Li作负极，锂电极失电子发生氧化反应， B错误：放电时，负极Li失电子生成Li,电极反应式为Li-e Li*,正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为2H20+02+4e =40H,消耗1mol氧气转移4mol电子，锂电极反应4 mol Li,减 少质量为4mol×7g·mol1=28g,C正确；由于水性电解质的成分也 黑白题09第二单元阶段综合 子错题本 黑题 阶段强化 限时：35min 1.如图是一种氢能的制取、贮存及利用的 B.反应过程中，存在非极性键的断裂和形成 关系图，图中能量转化方式不涉及 ( C.反应的化学方程式为HCH0+O2 HAP A.电能→化学能 9 H. H20+C0, B.光能→化学能 88888 D.用18O2作示踪实验，反应后HAP中不含 C.化学能→电能 H,0 光催化剂 180原子 D.电能→机械能 H,燃料电池车 贮H, 4.*下列关于化学反应热效应描述正确的是 2.★(2025·湖北武汉高一期中)下列实验现 () 象或图像信息不能充分说明相应的化学反应 A.已知：H2(g)+Cl2(g）)=2HCl(g)△H= 是放热反应的是 ( -184.6kJ·mol1,则每生成1 mol HCI,放 能↑反应物 出的热量为184.6kJ 稀盐酸 B.已知：N2(g)+3H2（g)=2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol1,则在一定条件下， 生成物 反应过程 1molN2和3molH2充分反应后，释放的 A.温度计的水银柱不断 B.反应物总能量大于 热量为92.4kJ 上升 生成物总能量 C.已知：25℃、101kPa时，2C(s)+02(g) 硫酸 =2C0(g)△H=-221kJ·mol-1,则C 的燃烧热为110.5kJ·mol-1 D.已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s) 空气 △H=+1.5kJ·mol1,可判断石墨比金刚石 C.反应开始后，甲处液面D.反应开始后，针筒 更稳定 低于乙处液面 活塞向右移动 5.反应2S02(g)+02(g)=2S0,(g)的能 3.（2025·湖南永州高一期末)甲醛 量变化如图所示，下列说法正确的是() (HCHO)与O,在羟基磷灰石(HAP)表面发 能 2 mol S(g)+6 mol O(g) 生反应的相对能量与反应历程关系如图所 △E=xkJ 示。下列说法正确的是 ( △E=ykJ &HAP 2 mol S0,(g)+1 mol 0,(g) 相对能量 2 mol SO(g) 反应过程 A.该反应为吸热反应 O0 B.一定条件下，将2molS02(g)与1mol 反应历程 02(g)充人密闭容器，充分反应后生成 A.该反应为吸热反应 2molS03(g） 专题6黑白题017 C.对于反应2$02(g)+02(g)2S0,(g)达 (1)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成 到限度时，增大容器容积能增大正反应 1molH,0(1),则反应放出的热量 速率 (填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ,原 D.如上图所示条件下：2S02(g)+02（g） 因是 =2S03(g)△H=(x-y)kJ·mol1 6.(2025·江苏镇江高一期末)NH,催化还 Ⅱ.以Ti0,为催化剂的光热化学循环分解 原N0,其反应过程与能量关系如图1所示， C02反应，为温室气体减排提供了一个新途 有氧条件下，Fe3+催化NH,还原N0的反应历 径，已知该反应的机理及相关化学键的键能 程如图2所示。下列说法正确的是( (气态分子中1mol化学键断裂或形成所吸收 或放出的能量)数据如下： 洪光 ① 4NH3(g)+6N0(g) 5N2(g)+6H0(g 反应过程 再利用 图 NH H2O ① Fe2++NH2+H* ③ 化学键 键能/(kJ·mol)》 NO C≡0(C0中的碳氧键) 1072 N2+H20 Fe2++H 0一0(02中的氧氧键) 495 图2 A.图1所示，断裂12molN一H键需吸收热 C一0(C02中的碳氧键) 799 量为akJ (2)上述过程中，能量的变化形式是由 B.图1所示，热化学方程式为4NH3(g)+ 转化为化学能。 6N0(g)=5N2(g)+6H,0(g)△H=(b (3)反应2C02(g)=2C0(g)+02(g) a)kJ·mol1 △H= C.图2所示，反应①中氧化剂与还原剂物质 Ⅲ如图所示，某反应在不同条件下的反应历 的量之比为1：2 程分别为a、b。 D.图2所示，反应③的离子方程式为4Fe2++ 能量 02+4Ht=4Fe3++2H20 E b 7.*(2025·湖南长沙高一期末)回答下列 反应物 问题： 生成物 I.中和热是一类重要的反应热，也是化学研 反应过程 究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶 (4)据图可判断出反应物的总键能 液发生反应的热化学方程式为H(aq)+OH (填“>”“<”或“=”，下同)生成物的总键能， (aq)=H20(1)△H1=-57.3kJ·mol1。 则该反应的反应热△H 0。 必修第二册·SJ黑白题018