课时训练9 化学反应与电能-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中化学必修第二册 (人教版)

■·课时训练9 代 核心素养达 》课堂追踪川 ■知识点一原电池的有关概念及工作原理 1.下列装置可以构成原电池的是( ) ④ 锌 锌 铜 锌 蔗糖 稀硫酸 溶液 B 铜 锌 石墨 硫酸铜 二习溶液 稀硫酸 D 2.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔 记，错误的是( ) ②电流 ③ ③ 氧化反应） Zn ①e Cu还原反应 负 Cu Zn→Zn2+ 极 2H*-Ht 阴离子 阳离子 ④ 闺 ④ 电解质溶液 A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 3.某同学设计了下图所示两个实验装置（图1、 图2中除连接的铜棒不同外，其他均相同)。 下列说法正确的是() 温 温9 计 计 Znr Cu 稀硫酸 稀硫酸 图1 图2 A.图1中温度计的示数高于图2的示数 B.图1和图2中温度计的示数相等，且均高 课时夯基过关练了 学反应与电能 标夯实基础 于室温 C.图1中锌棒溶解的速率比图2的快 D.图1和图2的气泡均产生于锌棒表面 ■知识点二原电池工作原理的应用 4.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置 及部分实验现象如下： 实验 装置 一一一 中 -- CuSO4溶液 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 装置一 装置二 装置三 装置四 a极质 b极有 d极溶 部分实 电流从 量减小， 气体产 解，c极 a极流 验现象 b极质 生，c极 有气体 向d极 量增大 无变化 产生 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 () A.a>bcd B.bcda C.d>a>bc D.a>b>d>c 5.现有如下两个反应： A.NaOH+HCI-NaCl+H2O; B.Cu+2Ag+-2Ag+Cu2+。 (1)根据上述两反应的本质， (填字 母)反应能设计成原电池，其原因是 (2)将上述反应中能设计成原电池的反应设 计成原电池。 ①写出电极反应式及反应类型： 负极： 正极： ②画出装置图并标明电极材料与名称、 电解质溶液、电子流向。 ·化学 、第六章化学反应与能量 ③若导线上通过电子1mol,则正极质量 增加 g。 ■知识点三常见的化学电池 6.有关下列装置的说法正确的是( ) 石墨棒 MnO,糊 NH,C1糊 品光 锌筒 e 图1 图2 图3 图4 A.图1为铅蓄电池，属于一次电池 B.图2为锌锰干电池，随着放电时间的增 加，锌筒变薄 C.图3为锂离子电池，可以实现无限次的充 放电 D.图4为燃料电池，燃料储存在电池内部， 能量转化率可以达到80%以上 7.银锌电池是一种常见化学电源，反应原理为 Zn十Ag2O+H2O—Zn(OH)2+2Ag,下图 是其工作示意图。下列说法正确的是( ) Zn电极©Ag,0电极 KOH 溶液 A.Zn电极是电源的正极 B.Ag2O电极发生氧化反应 C.电池工作时，电子从Zn电极经导线流向 Ag2O电极，再从Ag2O电极经电解质溶 液流向Zn电极 D.Zn电极上发生的反应为Zn一2e+ 2OH-—-Zn(OH)2 》课后核查川 1.某同学为了探究原电池工作原理，设计了如 图装置进行实验（反应后的溶液不饱和）。 44 ·化学· 下列说法错误的是( ④ 石墨 稀硫酸 A.铁极质量减轻 B.电流表指针发生偏转时，石墨极上有气体 生成 C.铁极电极反应式：Fe-2e—Fe2+ D.若转移0.2mole,则溶液增重5.6g 2.通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的 含量，其工作原理如图所示。下列说法正确 的是( NO NO2 NiO电极 02迁移 固体电解质 一Pt电极 02 A.Pt电极上发生的是氧化反应 B.外电路中，电子从Pt电极流向NiO电极 C.NiO电极上的电极反应式为NO+O- 2e-NO2 D.O2的电极反应产物是H2O 3.在铁质杠杆的两端分别挂着质量相同的铝 球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别 浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸 铜溶液中一段时间，如图所示（忽略浮力及 其它因素的影响)。下列说法正确的是 ( 稀NaOH CuSo 溶液 溶液 A.该装置将化学能转化为电能，电子由A 经铁质杠杆移向Fe B.铝球表面有气泡产生，溶液中有白色沉淀 生成；杠杆不平衡 C.铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表 面有红色物质析出；溶液蓝色变浅，杠杆 右边下沉 D.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡 4.如右图所示装置，电流表指针发生 G 偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐 变细，C为电解质溶液，则A、B、C 应是下列各组中的() A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸 B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸 C.A是Fe,B是Ag,C为AgNO3溶液 D.A是Ag,B是Fe,C为AgNO3溶液 5.将铁棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液 里，当电池中有0.2mol电子通过时，负极 质量的变化是() A.增加5.6g B.减少0.1g C.减少6.5g D.增加6.4g 6.由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电 池如图所示，在使用过程中石墨I电极反应 生成一种氧化物Y,下列有关说法正确的是 ( ) 负载 石墨人 石墨1 NO, 熔融 Nano 核心素养培优 1.Fe和Mg与H2SO4反应的实验记录如下： 实 验 Fe稀硫酸 Fe浓硫酸 Mg浓硫酸 稀硫酸 I Ⅱ Ⅲ W Fe表面产 Fe表面有 Fe表面产 Mg表面 现 生少量气 大量气泡， 迅速产生 象 生大量无 泡后迅速 Mg表面有 色气泡 大量气泡 停止 少量气泡 关于上述实验说法不合理的是( ) A.实验I中产生气体的原因是Fe+2H+ Fe2++H2个 B.取出实验Ⅱ中的铁棒放入CuSO4溶液立 即析出亮红色固体 课时夯基过关练 A.石墨I极为正极，石墨Ⅱ极为负极 B.Y的化学式为N2O5 C.石墨I极的电极反应式为2NO2一2e+ H2O-—N2O5+2H+ D.石墨Ⅱ极上发生氧化反应 7.已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解 质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、稀盐 酸。回答下列问题： (1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导 线连接在一起使用。请说明原因： 0 (2)从上述实验用品中选取合适材料设计一 个原电池，并在方框内绘出原电池装 置图。 (3)若电极材料选择铜和铁，电解质溶液选 择Fe2(SO4)3溶液，外加导线形成闭合 回路，能否构成原电池？ (填“能” 或“否”)。 拓展提升 C.实验Ⅲ中现象说明Mg在浓硫酸中没被 钝化 D.实验IV中现象说明Mg的金属性比Fe 的强 2.常温下，将除去表面氧化膜的铝、铜片插入 浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池 的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所 示，下列说法正确的是( 测量电流装置 t/s 浓硝酸 图1 图2 A.O~t1s时，原电池的负极是铜片 B.O~1s时，正极发生还原反应，产生氢气 ·化学· 45 、第六章化学反应与能量 C.1时刻后电流方向发生变化的原因是A 在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了A1 进一步反应 D.t1时刻后，电子从铝经过导线流向铜 3.某实验小组自制如图所示的水果电池，探究 影响电池效果的因素，实验记录如下。下列 说法正确的是( 电极间水果 电流 序号 电极 距/cm 种类 IμA ①Cu-A1 2.0西红柿78.8 ② Cu-Fe 2.0 西红柿70.3 ③ A1-A1 2.0 西红柿 a ④ Cu-Al 2.0 柠檬45.7 ⑤Cu-Al 1.0 柠檬98.4 A.化学能全部转化为电能 B.通过实验可得出：0<a<70.3 C.对比①⑤可得出：电极间距越小，电池效 果越好 D.通过实验可得出：其他条件相同时，电极 材料活泼性差别越大，电池效果越好 4.直接煤一空气燃料电池原理如图所示，下列 说法错误的是( 固态碳● 0 碳酸盐o C03 电极X 02 02 氧化物电解质 电能 电极Y 0 02 A.电极X为负极，O2-向X极迁移 B.负极的电极反应式为：C+2CO 4e--3C02 C.随着反应的进行，氧化物电解质的量不断 减少 D.直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤 燃烧发电的能量效率高 5.某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池 中的作用，将铝分别与镁片和铜片用导线连 接起来并分别插入稀硫酸、NaOH溶液和浓 硝酸中进行实验，并观察电流计的指针 偏向。 实验结果记录如下： 46 ·化学· 编号电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向 1 Mg、Al 稀硫酸 偏向A1 Al、Cu 稀硫酸 偏向Cu 3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 4 Al、Cu 浓硝酸 偏向AI (1)分析实验1和2，请你说明电子在外电路 的流向与电极金属活动性的关系： (2)实验3中A1作 (填“正”或“负”) 极，试从原电池反应方面解释原因： (3)解释实验4中电流计指针偏向铝的原 因： 6.某校化学研究性学习小组欲设计实验验证 Fe、Ag的金属活动性，他们提出了以下两种 方案。请你帮助他们完成有关实验项目。 (1)方案I:有人提出将大小相等的铁片和 银片同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观 察产生气泡的快慢，据此确定它们的活 动性。该原理的离子方程式为 (2)方案Ⅱ：有人利用Fe、Ag作电极设计成 原电池，以确定它们的活动性。画出原 电池装置图，标出原电池的电极材料和 电解质溶液，并写出电极反应式： (3)方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再 设计一个验证Fe、Ag活动性的简单实 验方案（与方案I、Ⅱ不能雷同）： ;用离子方程式 表示其反应原理：C+C0,高温2C0是吸热反应，在钢铁治炼中可 以利用该反应获得更多的还原剂CO,故D项 错误。 课后核查 1.C解析：化学反应实质是旧化学键的断裂和新 化学键的形成的过程，该过程中除有新的物质生 成外，必然伴随着能量的变化，故A、B、D三项均 正确。 2.D解析：①可通过观察温度计示数是否上升，来 判断该反应是否为放热反应，①符合题意；②可通 过观察红色水右侧液面是否上升，来判断反应是 否为放热反应，②符合题意；③氢氧化钙的溶解度 随温度升高而降低，通过观察饱和澄清石灰水是 否变浑浊，来判断该反应是否为放热反应，③符合 题意；故选D。 3.C解析：由图知NaHCO固体溶于水过程中温 度降低，是吸热过程，故A错误；随着反应时间增 加，NaHCO3固体与盐酸的反应温度降低，是吸 热反应，故B错误；NaHCO3固体与盐酸反应生 成氯化钠和水和二氧化碳，无元素化合价发生变 化，属于非氧化还原反应，故C正确；在70s时 NaHCO3溶于水与硝酸反应生成硝酸钠和二氧 化碳气体和水，加入AgN○3溶液没有白色沉淀 生成，故D错误。 4.C解析：解答本题，需要了解常见化学反应的能量 变化。选项中只有B项和C项涉及的反应是吸热反 应，但B项反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O 2NH4C1—BaC2+2NH个+10HO,不是氧化还 原反应，C项反应的化学方程式为C十C0,高温 2CO,是氧化还原反应。 5.A解析：碘化氢分解的总反应是吸热的，而第二 步2I·（g)→2(g)是成键过程，一定是放热，故 第一步必然吸热；结合图像，第一步吸热，第二步 放热，总反应吸热，符合上述分析，故A符合题 意；根据图像，总反应是放热反应，不符合上述分 析，故B不符合题意；根据图像，第二步吸热，不 符合上述分析，故C不符合题意；根据图像，第一 步放热，第二步吸热，不符合上述分析，故D不符 合题意。 6.B解析：根据题给信息可知，从化学键的角度计 算1mol庚烷(C,H6)燃烧产生CO2和水蒸气 时，需要放出的能量为17908kJ一8697.6kJ 5390kJ=3820.4kJ,故选B。 7.D解析：H分子中含有共价键，故2H→H2过程 中形成共价键，A项说法正确；由题图可知，H原子 变成H2放出能量，则等质量的氢气分子的能量比氢 原子的能量低，B项说法正确；由题图可知，2H→H2 过程中，形成1molH一H键要放出437.6kJ能量， C项说法正确；1molH2离解成2molH原子，要断 裂H一H键，故要吸收437.6k能量，D项说法 17 错误。 946kJ·mo1-1+498kJ·mol-1-2X632kJ· 8.C解析：A项，煤炭、石油不是新能源，也不是可 mol-1=+l80kJ·mol-1>0,则该反应是吸热反 再生能源；B项，天然气不是新能源，也不是可再 应，故A符合题意；原子结合形成分子的过程是 生能源；D项，地热能是来自地球内部的能源，核 化学键形成过程，是放热过程，2molO原子结合 能不是可再生能源，也不是来自太阳的能源。 生成O2(g)时放出498kJ能量，故B不符合题意； 9.B解析：题图中A→B的过程，能量升高，为吸热 由图知形成2 mol NO(g)放出2X632kJ/mol能 过程，故A错误；反应前后化合价发生变化，则为 量，所以2 mol NO(g)中的化学键断裂时需要吸 氧化还原反应，故B正确；由题图可知，该反应为 收1264kJ能量，故C不符合题意；由题图可知， 放热反应，则反应物的键能之和小于生成物的键 1molN2断键生成2molN(g)及1molO2断键生 能之和，故C错误；由题图可知，该反应为放热反 成2molO(g)吸收的总能量为946kJ·mol-1+ 应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，故D 498k·mol-1=1444kJ·mol1,故D不符合 错误。 题意。 10.(1)679kJ(2)862kJ(3)放热(4)> 3.C解析：设1molH一H键断裂时吸收能量为 解析：(1)反应物断键吸收的总能量应该是断裂 1molH一H键与1 mol Cl-一Cl键吸收的能量 xk灯。首先写出化学方程式2H2十O,感燃 之和，即436kJ+243kJ=679kJ。 2H,0,然后分析过程，2H一H十0-0点燃2H- (2)生成物成键放出的总能量为2X O一H。由过程可知2mol氢气完全燃烧生成水 431kJ=862kJ。 蒸气时应该拆开2molH一H键、1molO一O (3)、(4)由于吸收的总能量小于放出的总能量， 键，吸收的能量为(2x+496)kJ;生成2molH,O 所以反应放热即反应物的总能量大于生成物的 形成4molH一0键，放出的能量为4×463kJ= 总能量。 1852kJ,依据能量守恒定律放出能量484k= 11.(1)①CuS0,+5H20-CuS04·5H20②放 1852kJ-(2x+496)kJ,可求出x=436。 热③大于 4.(1)A(2)A(3)放热(4)C2 (2)U形管右侧的液面立即上升，左侧的液面 解析：破坏1mol物质分子中的化学键所消耗的 下降 能量越大，则物质越稳定，本身所具有的能量越 解析：(1)①硫酸铜与水反应生成五水硫酸铜，反应 低。以氯气和氢气反应为例计算断开1 mol Cl- 方程式为CuS0,+5H2O—CuS0,·5H2O:②把 C1键和1molH一H键需吸收能量：243kJ+ 水滴入小试管内，使白色的无水硫酸铜完全变成 436kJ=679kJ,而形成2molH一Cl键放出的能 蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧 量为2×432kJ=864kJ,所以在C2+H2— 的液面立即下降，左侧的液面上升，说明试管中 2HCl反应中生成2 mol HCl放出的热量为 温度升高，硫酸铜与水的反应为放热反应；③该 864k-679kJ=185kJ,同理可计算在Br2+ 反应为放热反应，则反应中的硫酸铜和水具有的 H2—2HBr、I2+H2—2HI反应中分别生成 总能量大于五水硫酸铜晶体的总能量。(2)如果 2 mol HBr、2 mol HI放出103kJ、9kJ的热量。 U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小 课时训练9化学反应与电能 试管内先加入Ba(OH)2·8H2O晶体，再加入 NH4C1固体，用玻璃棒不断搅拌，该反应为吸热 【核心素养达标·夯实基础】 反应，则可观察到U形管右侧的液面立即上升， 课堂追踪 左侧的液面下降。 1.C 【核心素养培优·拓展提升】 2.B解析：锌为负极，铜为正极，电子由锌片流向 1.B解析：若X为NaHCO3,Y为盐酸，导管形成 铜片，A项说法正确；电流与电子运动方向相反， 一段液柱，说明外压大于锥形瓶中的压强，因此属 则电流由铜片经导线流向锌片，B项说法错误；锌 于吸热反应，而图2为放热反应，故能量变化与图 失电子生成锌离子，H+在铜片上得电子被还原 2不符，A错误；若X为Na2O2,Y为水.烧杯中产 生成H2,C项说法正确；原电池工作时，阴离子移 生气泡，说明反应放热，符合图2所示能量变化， 向负极，阳离子移向正极，D项说法正确。 B正确；若X为铜铁合金，Y为稀硫酸，烧杯中产 3.A解析：A项，图1中Zn和稀硫酸反应，为放热 生气泡，则X和Y的反应是放热反应，C错误；若 反应，图2中构成原电池，化学能没有全部转化为 X为铝粉，Y为NaOH溶液，烧杯中产生气泡，说 热能，大多数转化为电能，所以图1温度计示数高 明反应放热，则该反应的反应物断键吸收的能量 于图2，正确；B项，图2因构成原电池，大部分化 低于生成物成键释放的能量，D错误。 学能转化成电能，温度计的示数低于图1，错误；C 2.A解析：由题图可知，反应N2(g)十O2(g) 项，图2中构成原电池，反应速率更快，锌棒溶解 2NO(g)断键吸收总能量一成键放出总能量= 速率更快，错误；D项，图1气泡产生于锌棒表面， 图2Cu为正极，气泡产生于Cu表面，错误。 4.C解析：装置一是原电池，a极质量减小，说明a 极金属易失去电子形成离子，故a极金属比b极 金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比℃活 泼，且c位于金属活动性顺序中氢的后面；装置三 和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。 因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c,C项 正确。 5.(1)BA反应不是氧化还原反应，没有电子转 移，B反应为氧化还原反应，有电子转移 (2)①Cu-2e一Cu+氧化反应 Ag+十e—Ag还原反应 ② e (-)Cu 1Ag(+) AgNO,溶液 ③108 解析：(1)只有自发进行的氧化还原反应才能设 计成原电池，B反应是自发进行的氧化还原反应。 (2)根据电池反应式Cu+2Ag+—2Ag十Cu2+ 可知，Cu失电子作负极，负极材料是Cu,正极材 料应是比铜不活泼的金属或导电的非金属；Ag 得电子，所以此电解质溶液为AgNO3溶液。由 Ag十e一Ag知导线上通过1mol电子生成1 mol Ag。 6.B解析：图1为铅蓄电池，属于二次电池，A错 误；图2为锌锰千电池，负极为锌，放电时消耗锌， 随着放电时间的增加，锌筒变薄，B正确；图3为 锂离子电池，可以放电、充电，但不能无限制的反 复充放电，C错误；图4为燃料电池，燃料储存在 电池外的储存罐中，D错误。 7.D解析：由电池反应原理知，Zn失电子被氧化为 Zn(OH)2,故Zn电极为负极，由于电解质溶液显 碱性，故Zn失电子生成的Zn+会结合OH生成 Zn(OH)2沉淀，对应电极反应为Zn一2e十 2OH一Zn(OH)2,AgO得电子被还原为 Ag,故Ag2○电极为正极，正极反应为Ag2○十 2e十H2O—2Ag十2OH。由分析知，Zn作 负极，发生氧化反应，A错误；由分析知，AgO电 极为正极，发生还原反应，B错误；电池工作时，负 极Zn失去电子，电子经导线流向正极，被AgO得 到转化为Ag,电子不会进入电解质溶液，C错误； 由分析知，Zn电极反应为Zn一2e+2OH Zn(OH)2,D正确。 课后核查 1.D解析：Fe为负极，原电池工作时，Fe失去电子 形成Fe+,质量减轻，A不符合题意；电流表发生 偏转时，说明原电池开始工作，有电子流经电流 表，Fe为负极，石墨为正极，正极反应式为2H++ 76 2e一H2,有氢气生成，B不符合题意；Fe为负 极，石墨为正极，负极反应为Fe一2e一Fe2+,C 不符合题意；若转移0.2mole,则有0.1 mol Fe 失去电子形成Fe2+,溶液中增加了0.1mol亚铁 离子，增重5.6g,但与此同时，也会析出0.1mol H2,溶液减重0.2g,故D符合题意。 2.C解析：由离子的定向移动可知NiO电极为原 电池的负极，Pt电极为原电池的正极，发生还原 反应，A错误；NO电极为原电池的负极，外电路 中，电子从NiO电极流向Pt电极，B错误；NiO电 极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氨，所 以电极反应式为NO十O-一2e一NO2,C正 确；Pt电极为原电池的正极，O2的电极反应产物 是O2-,D错误。 3.C解析：不能形成闭合回路，该装置不能将化学 能转化为电能，故A错误；左烧杯中发生2A1十 2NaOH+6H2O-2Na[Al(OH)4]+3H2个，不 生成沉淀，故B错误；左烧杯中发生2A1十 2NaOH+6H2O2Na[A1(OH)4]2+3H2↑， 右烧杯中发生Fe十CuSO4=Cu十FeSO4,观察 到铝球表面有气泡产生，溶液澄清，而铁球表面有 红色物质析出，溶液蓝色变浅，由反应可知左烧杯 中Al的质量变小，右烧杯中Fe球上生成Cu质 量变大，杠杆右边下沉，故C正确；由选项C的分 析可知，反应后去掉两烧杯，杠杆不能平衡，故D 错误。 4.D解析：A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正 极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析 出；B极逐渐变细，说明B极为原电池的负极，失 去电子后变成离子进入溶液中。A和B两项中的反 应为Zn十H2SO4一ZnSO4+H2个，则A选项中 A极变细，B选项中A极不变，A项、B项不符合题 意。C和D两项中的反应为Fe十2AgNO3 2Ag十Fe(NO)2,其中C选项中A极变细，D选项A 极变粗，故C项不符合题意，D项符合题意。 5.C 6.B解析：燃料电池中通氧气的为正极，通燃料的 为负极，则石墨I极为负极，石墨Ⅱ极为正极，故 A错误；NO2中氨元素的化合价为十4价，反应后 N元素化合价升高，且Y为氧化物，所以Y的化 学式为N2O,故B正确；负极上NO2失电子生成 N2O5,则石墨I极的电极反应式为NO2十 NO3一e一N2O5,故C错误；石墨Ⅱ极上为氧 气得电子发生还原反应，故D错误。 7.(1)潮湿空气中，在铜、铝导线接口处易形成原电 池，加快导线腐蚀，易造成断路 (2) 00 Zn (其他合理答案也可) 稀盐酸 11 (3)能 为C十2CO一4e—3C02,正确：C项，随着反 解析：(1)若把铜导线和铝导线连接在一起使用， 应的进行，氧化物电解质的量不会减少，错误；D 在潮湿的空气中铜、铝导线接口处易形成原电池， 项，直接煤一空气燃料电池是把化学能直接转化 此时，铝作负极，铜作正极，加快了铝导线的腐蚀 为电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再 速率，易造成断路。(2)由形成原电池的条件知， 转化为电能，正确。 所选两电极应为活动性不同的两金属（或金属与 5.(1)电子从活动性强的金属经外电路流向活动性 石墨)，所选电解质溶液至少能与一电极自发进行 弱的金属 氧化还原反应，再用导线连接成闭合回路即可。 (2)负实验3组成的原电池中镁不与NaOH溶 如铜和锌作两电极，与题中所给的三种电解质溶 液反应，铝与NaOH溶液反应，铝失电子作负极， 液均能构成原电池；铜和铁作两电极，与题中所给 镁作正极 的三种电解质溶液均能构成原电池等。 (3)铝在浓硝酸中钝化，铜在浓硝酸中被氧化，即 【核心素养培优·拓展提升】 Cu作原电池的负极，A1作原电池的正极，所以电 1.B解析：A项中铁和稀硫酸反应生成H2,因此 流计指针偏向铝 铁表面产生大量无色气泡，说法合理；B项中铁在 解析：由原电池的工作原理分析实验1、2可知： 浓硫酸中发生钝化，在铁的表面产生一层致密的 实验1中Mg作负极，实验2中A1作负极，因此， 氧化物薄膜，阻碍反应的进行，因此取出再放入硫 电流计指针偏向正极；根据电流计指针偏转方向 酸铜溶液中不会立即析出亮红色固体，说法不合 可得出实验3中Mg作正极，实验4中A1作正 理：C项中根据实验现象，镁表面迅速产生大量的 极，结合原电池的形成及工作原理不难得出结论。 气泡，说明镁在浓硫酸中没有发生钝化，说法合 6.(1)Fe+2H+-Fe2++H2 理；D项中根据原电池的工作原理，正极上产生气 (2)原电池装置图如图所示；电极材料为银片和铁 泡，因此铁作正极，镁作负极，活泼金属作负极，即 片；电解质溶液为稀硫酸；正极反应：2H+十 镁的金属性强于铁，说法合理。 2e—H2个；负极反应：Fe-2e—Fe2+ 2.C解析：由图像可知，在s前后，电路中的电流 Ag©Fe 方向是相反的，所以t1s前，因为铝比铜活泼，原 电池的负极是铝片，铝发生氧化反应生成氧化铝； 正极为铜，正极上硝酸根被还原为二氧化氮，正极 的电极反应式为2H++NO+e—NO2个+ H2O。根据上述分析可知，原电池的负极是铝片， 稀硫酸 正极为铜，正极上硝酸根被还原为二氧化氨，正极 (3)把铁片插人AgNO3溶液中，一段时间后，观 的电极反应式为2H++NO,+e—一NO2个+ 察铁片表面是否生成银白色物质Fe十 H2O,故A、B项错误；溶液中的H+向正极移动， 2Ag+-Fe2++2Ag 当铝表面被全部氧化生成致密的氧化膜后，铝电 解析：(1)方案I:金属的金属性越强，与酸反应越 极不如铜活泼，所以1$后，外电路中电子流动方 剧烈，产生H2的速率越快，Fe能与H+反应生成 向发生改变，其原因是A1在浓硝酸中钝化，形成 H2:Fe十2H+—Fe2++H2个，Ag不与H+反 的氧化膜阻止了A1的进一步反应，C项正确；t1s 应，无明显现象。(2)方案Ⅱ：利用原电池原理，将 后，外电路中电子流动方向发生改变，A!在浓硝 Ag片、Fe片用导线连接起来浸入稀硫酸中，产生 酸中钝化，形成的氧化膜阻止了A1的进一步反 气泡的电极为正极，也就是活动性较差的Ag。 应，此时C变成了负极，电子从铜经过导线流向 (3)方案Ⅲ：可根据活动性强的金属能将活动性弱 铝，D项错误。 的金属从其金属盐溶液中置换出来设计实验。 3.D解析：原电池装置中，化学能的一部分能量会 第二节化学反应的速率与限度 以热能等形式损失，因此不能全部转化为电能，A 错误；实验③中两电极材料均为Al,无法形成原 课时训练10化学反应的速率 电池，因此对应的电流a=0,B错误；实验①⑤中 电极间距、水果种类均不同，因此无法判断电极间 【核心素养达标·夯实基础】 距对电池效果的影响，C错误；实验①②③中电极 课堂追踪 间距、水果种类相同，电极种类不同，则可以根据 1.D解析：A项，中和反应进行很快，但有的没有 电流大小得出：其他条件相同时，电极材料活泼性 明显现象，错误；B项，在化学反应中，由于固体和 差别越大，电池效果越好，D正确。 纯液体的浓度视为常数，其浓度变化值为零，故不能 4.C解析：A项，电极X为负极，原电池内部阴离 用它们表示反应速率，错误；C项，单位错，浓度变化 子O2-移向负极X,正确；B项，由原理图分析可 单位应为mol·L1,且由于化学计量数不一定相 知，X为负极，C失电子生成C○2，其负极反应式 同，在该时间内反应物和生成物的浓度变化不一 定都为0.5mol·L-1。 2.A解析：化学反应速率指的是平均反应速率，不 是瞬时速率，因此无法计算2min末的瞬时速率， A说法错误；2min末，NO的浓度为0.06mol· L1,则参加反应的NH3的浓度为0.O6mol· L1,则2min末，NH3的浓度为0.2mol·L1一 0.06mol·L1=0.14mol·L-1,B说法正确；0 2min内，生成的水的物质的量为 0.06molL1×6×2L=0.18mol,质量为 4 0.18molX18g/mol=3.24g,C说法正确；0~2min 内，0，的物质的量减少了0.06mol.LX5X2L= 4 0.15mol,D说法正确。 3.C 4.B 5.C解析：对于任一化学反应，用不同的物质表示 该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之 比，v(W)：w(X):v(Y)：v(Z)=3:2:4:3,C 项正确。 6.B解析：v(A)：(C)=3:2,则(C)= 0.04mol·L1·s-1,n(C)=0.2s×0.04mol·L-1· s1×10L=0.08mol。 7.B解析：不同物质表示的速率之比等于其化学 计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计 量数的比值越大，表示的反应速率越快，据此分析 判断。o(A)=0.15mol/(L·min),(B》- 4 0.06mol/(L·s)=0.9mol/(L·min),a(C) 4 1 0.4mol/(L·min),不能用固体表示反应速率； 故选B。 8.④>③=②>① 解析：将以不同物质表示的反应速率换算为用同 一物质同一单位表示的速率，再比较速率数值的 大小。若以物质A为标准，根据用不同物质表示 同一反应的速率时，速率之比等于各物质的化学计 量数之比，将②③④的反应速率换算为用物质A表 示的反应速率，则有：①A=Q15mol·L1·s1 1 ②A)=B=0.20mol·L1·s1③u(A)= 3 9=0.20mol·L1·s1④u(A)=D= 2 2 0.225mol·L-1·s1故反应在不同情况下进行 的快慢顺序为④>③=②>①。 课后核查 1.B解析：曲线的斜率为该反应的化学反应速率， 斜率越大，其反应速率越大，根据图像可知，斜率 最大的是t1~t2,B正确。 2.C解析：反应4NH3(g)+5O2(g)一4NO(g)+ 6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水