专题03 化学反应与能量变化（期末真题汇编，上海专用）高一化学下学期

**基本信息** 上海多所中学高一期末试题汇编，聚焦化学反应与能量变化两大核心考点，通过生活情境（如一次性加热杯、即热饭盒）和实验探究（如水果电池、原电池工作原理）实现基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|约16题|化学能与热能（吸热/放热反应判断、能量图像分析）、化学能与电能（原电池构成、电极反应）|结合上海期末真题，注重概念辨析与情境应用| |非选择|约14题|键能计算、电解池应用、实验设计（如水果电池影响因素探究）|突出科学探究，综合考查分析与实践能力|

专题03 化学反应与能量变化 2大高频考点概览 考点01 化学能与热能 考点02 化学能与电能 地 城 考点01 化学能与热能 1．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)下列反应一定属于吸热反应的是 A．酸碱中和反应 B．燃烧反应 C．铝热反应 D． 2．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)下列变化过程，属于放热反应的是 ①金属钠与水  ②晶体与混合搅拌  ③在中燃烧 ④稀释浓硫酸  ⑤酸碱中和  ⑥碳酸钙受热分解 A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．②④⑥ 3．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混和，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是 A．硝酸铵 B．生石灰 C．氯化镁 D．食盐 4．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)下列反应可以表示如图的能量变化的是 A．Al和的铝热反应 B．与的反应 C．NaOH溶液与溶液反应 D．甲烷在中的燃烧反应 5．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下： 下列有关反应的说法正确的是 A．反应前后原子的种类和数目一定不变 B．该反应若有能量变化，则一定是氧化还原反应 C．该反应若为放热反应，则不需加热反应就一定能发生 D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒 6．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为和反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是。 A．和反应放出的能量为180kJ B．和具有的总能量小于具有的总能量 C．通常情况下，和混合能直接生成NO D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 7．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)如图分别表示红磷、白磷燃烧时的能量变化，下列说法中正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定 C．1mol白磷转变为红磷放出2244.7kJ的热量 D．4mol红磷燃烧放出热量为2954kJ 8．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)化学反应中能量变化的主要原因是___________。 9．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下列___________反应释放的热量加热食物。 A．生石灰和水    B．浓硫酸和水    C．钠和水 地 城 考点01 化学能与电能 10．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是 A． B． C． D． 11．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)某原电池总反应离子方程式：，不能实现该反应的是 A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液 C．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液 12．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)把铁棒和锌棒用导线连接后插入硫酸铜溶液中，当有0.2mol电子通过时，负极的质量变化为 A．减少0.1g B．减少6.5g C．减少5.6g D．增加6.4g 13．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)如下图，下列装置属于原电池的是 A． B． C． D． 14．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)某同学利用反应“”设计了一个化学电池。该电池在外电路中，电子从b极流向a极。下列说法正确的是 A．装置放电时主要将电能转化为化学能 B．电极a的电极材料可以为Ag，也可以是石墨或铁 C．电极b的电极材料为铜，电极反应式为 D．c溶液为溶液，放电时向a极移动 15．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)关于如图所示装置的叙述，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 16．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 17．(2024·高一下·上海市奉贤中学·期末)电解池和原电池均涉及化学能与电能的转化。如图装置中，表面产生气泡的金属是_______。 电解饱和食盐水时，氯气在_______产生。 A．正极    B．负极    C．阳极    D．阴极 18．(2025·高一下·上海市吴淞中学·期末)据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池(原电池的一种)的反应容器中，利用特殊电极材料以H2和O2为原料制取过氧化氢的新工艺。原理如图所示： 电极甲是_______极，_______电子 (“得”或“失”)，请写出甲电极的电极反应式：_______。 19．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验。 （1）图Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________，实验中温度计指示的温度变化及其原因是___________。 （2）图Ⅱ实验的实验现象如下表，请完成相应实验现象的解释。 实验现象 解释原因 片上产生了大量气泡 ___________ 温度计指示的温度无明显变化 ___________ 20．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。某同学通过自制水果电池，探究影响电池效果的因素。 （1）下列装置中，能实现化学能转化为电能的是______。在柠檬电池中，柠檬的作用是______。 （2）锌做______极（填“正”或“负”），发生的电极反应方程式是______，若转移了0.4mol电子，则消耗锌的质量是______g。 （3）为探究水果电池电流大小的影响因素，利用上述所选装置设计实验，得到的实验数据如下表所示： 序号 电极间距（cm） 插入深度（cm） 水果种类 电流（） ① 1.0 3.0 柠檬 122 ② 2.0 3.0 柠檬 80 ③ 2.0 1.5 柠檬 58 ④ 2.0 1.5 土豆 90 通过上述实验得出的结论是______（至少写2条）。 (2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。 21．（1）中反应的离子方程式为_____，（2）中Sn极附近溶液的pH(填增大、减小或不变)_____，（3）中被腐蚀的金属是_____。 22．比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_____ 23．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)肼是可燃性液体，一种以肼为原料的电池装置如下图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH为电解质。 请书写出肼燃料电池总反应式_____。由得失电子判断通入氧气为电池的_____(填“正极”或“负极”。) (2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)19世纪初Volta发明电池后，Davy先后电解获得了Na和K，在人体血液中占0.32%，在骨头中占0.6%，在肌肉中约占1%。 24．请写出的电子式_____。将长时间露置在空气中，最终都会变为_____(填化学式)。 25．在氧气面罩中装有，使用时除了与水反应外，还会发生的化学反应为_____，上述反应每生成时，转移_____个电子。 26．将少量金属Na投入到含有下列离子的溶液中：Cl、、、，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有_____。 A． B． C． D． 27．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)化学能可以转化为热能，还可以转化为电能等其他形式的能量，我们把化学能转化为电能的装置，习惯上称为原电池，例如锌锰干电池是应用最广泛的电池之一，其特点是使用方便、价格低廉，但使用一段时间易发生漏液现象。为实现废旧普通干电池中锌与 的回收，某研究小组设计了如图1的工艺流程，试回答下列问题： （1）锌锰干电池属于___________(填“一次电池”或“二次电池”)。 （2）该电池工作时，NH移向___________极(填“正”或“负”) （3）上述工艺流程中粉碎的重要作用是___________。 （4）请你完成普通锌锰电池反应的总反应(答题时请补齐缺失的一种生成物并配平) ___________ (未配平) 28．(2025·高一下·上海市徐汇中学·期末)一种SO2的联除与H2O2的制备协同进行的装置如下图所示（在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移）。 若有标准状况下2.24LSO2被脱除，可以制备H2O2______mol。 29．(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)某学生利用如图实验装置探究原电池的工作原理。 按照实验步骤依次回答下列问题： （1）锌电极为电池的___________极，电极上发生的是___________反应(填字母，A：氧化、B：还原)，电极反应式为___________。 （2）导线中电子流向为___________(填字母，表示)。 （3）若装置中铜电极的质量增加，则导线中转移的电子数目为___________。 （4）反应一段时间后烧杯中浓度是___________(填字母：增大、B：减小、C：不变)。 30．(2025·高一下·上海市虹口区·期末)粗盐中含有等杂质离子，某课外活动小组按照下面流程对粗盐进行精制。 （1）过滤时，除玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有___________。 （2）操作③按顺序依次加入过量的试剂a、b、c．若a为NaOH溶液，则b为___________，c为___________，写出加入c发生反应的离子方程式。___________ （3）步骤⑤加入稀盐酸，除去的离子有___________。 （4）4.步骤⑥操作的名称是___________。 A．趁热过滤 B．冷却结晶 C．蒸发结晶 D．蒸馏 该小组的同学用下图a所示装置电解饱和食盐水(X、Y是碳棒)。 （5）写出电解饱和食盐水的化学反应方程式___________。 （6）在饱和食盐水中滴加酚酞，通电后___________极附近溶液变红。 A．X    B．Y （7）传统工业电解饱和食盐水所得的烧碱中往往混有食盐，设计实验检验其中混有氯离子___________。 （8）i.图b为铜-锌原电池，Zn电极为___________。 A．正极    B．负极 ii.电池工作时外电路中的电子从___________极流出。 A．Cu             B．Zn 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应与能量变化 地 城 考点01 化学能与热能 1．D 2．B 3．B 4．B 5．AD 6．B 7．D 8．化学键的断裂和形成 9．A 地 城 考点01 化学能与电能 10．D 11．D 12．B 13．C 14．CD 15．D 16．C 17．图1中的锌和图2中的铜 C 18．正 得 19．（1）Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ 升高 锌与稀硫酸反应是放热反应 （2）Zn、Cu构成原电池，H＋在Cu片上得电子产生氢气 反应中的化学能主要转化成了电能 20．（1）A 传导离子、参与正极反应 （2）负 Zn-2e-=Zn2+ 13 （3）其他条件相同时，增大电极间距，电池电流越小；其他条件相同时，增大电极插入深度，电池电流越大（合理即可） 21．Fe+2H+= Fe2+ + H2↑ 增大 Zn 22．（2）＞（1）＞（3） 23． 正极 24． Na2CO3 25．2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2 NA 26．A 27．（1）一次电池 （2）正 （3）加快反应的速率 （4） 28．0.1 29．（1）负 A Zn﹣2e﹣=Zn2+ （2）B （3）0.02NA （4）B 30．（1）烧杯、漏斗 （2）溶液； 溶液 、 （3）和 （4）C （5） （6）A （7）取样，溶解，向其中滴加足量稀硝酸，再加入溶液，若产生白色沉淀，则含有氯离子 （8）B B 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应与能量变化 2大高频考点概览 考点01 化学能与热能 考点02 化学能与电能 地 城 考点01 化学能与热能 1．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)下列反应一定属于吸热反应的是 A．酸碱中和反应 B．燃烧反应 C．铝热反应 D． 【答案】D 【解析】铝热反应 、酸碱中和、 燃烧反应都是放热反应，固体C与气体CO2反应生成CO的反应是吸热反应，故D是吸热反应； 答案选D。 2．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)下列变化过程，属于放热反应的是 ①金属钠与水  ②晶体与混合搅拌  ③在中燃烧 ④稀释浓硫酸  ⑤酸碱中和  ⑥碳酸钙受热分解 A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．②④⑥ 【答案】B 【解析】①金属钠与水剧烈反应，放出热量，属于放热反应； ②NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应需吸热，属于吸热反应； ③H2在Cl2中燃烧释放大量热，是放热反应； ④稀释浓硫酸虽放热，但为物理变化，非化学反应； ⑤酸碱中和为典型放热反应； ⑥碳酸钙分解需持续加热，属于吸热反应。 综上，①③⑤为放热反应，故选B。 3．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混和，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是 A．硝酸铵 B．生石灰 C．氯化镁 D．食盐 【答案】B 【分析】分析反应为放热反应的即可满足要求。 【解析】A. 硝酸铵溶于水是吸热的，温度降低；     B. 生石灰与水反应放出大量的热，可以使食物温度逐渐上升； C. 氯化镁溶于水后温度变化不明显；     D. 食盐溶于水后温度变化不明显。 综上所述，B满足题意，选B。 4．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)下列反应可以表示如图的能量变化的是 A．Al和的铝热反应 B．与的反应 C．NaOH溶液与溶液反应 D．甲烷在中的燃烧反应 【答案】B 【解析】图示代表的反应是吸热反应； A．Al和的铝热反应是放热反应，故A错误； B．与的反应是吸热反应，故B正确； C．NaOH溶液与溶液的中和反应是放热反应，故C错误； D．甲烷在O2中的燃烧反应是放热反应，故D错误； 故选B。 5．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下： 下列有关反应的说法正确的是 A．反应前后原子的种类和数目一定不变 B．该反应若有能量变化，则一定是氧化还原反应 C．该反应若为放热反应，则不需加热反应就一定能发生 D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒 【答案】AD 【解析】A．依据质量守恒可知，反应前后原子的种类和数目一定不变，A正确； B．氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化，任何化学反应都有能量变化，B错误； C．反应的热效应与反应条件无关，放热反应有些也需要加热，C错误； D．依据质量守恒和能量守恒可知，反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且该反应遵循能量守恒，D正确； 答案选AD。 6．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为和反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是。 A．和反应放出的能量为180kJ B．和具有的总能量小于具有的总能量 C．通常情况下，和混合能直接生成NO D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 【答案】B 【解析】A．反应中的能量变化，用反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量来判断，946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=180kJ/mol，说明反应是吸热反应，故A错误； B．该反应是吸热反应，依据能量守恒可知，1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，故B正确； C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO，需要放电或高温的条件，故C错误； D．一氧化氮不是酸性氧化物，不能和氢氧化钠反应，故D错误； 故选B。 7．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)如图分别表示红磷、白磷燃烧时的能量变化，下列说法中正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定 C．1mol白磷转变为红磷放出2244.7kJ的热量 D．4mol红磷燃烧放出热量为2954kJ 【答案】D 【解析】A．由图可得，P4(s、白磷)+5O2(g)===P4O10(s)  ΔH=−2983.2kJ⋅mol−1；4P(s、红磷)+5O2(g)===P4O10(s)  ΔH=−2954kJ/mol；等质量的白磷和红磷完全燃烧时释放的能量，白磷比红磷多，故白磷能量高于红磷，所以红磷稳定，故A错误； B．两者燃烧产物相同，所以产物稳定性相同，故B错误； C．白磷转化为红磷的化学方程式为：P4(s、白磷) ===4P(s、红磷)，可以看成是下列两个反应方程式的和：P4(s、白磷)+5O2(g)===P4O10(s)  ΔH=−2983.2kJ⋅mol−1；P4O10 (s)=4P(s、红磷)+5O2(g)；ΔH=738.5×4kJ⋅mol−1=2954kJ⋅mol−1；根据盖斯定律，白磷转化为红磷的热化学方程式：P4(s、白磷)=4P(s、红磷)  ΔH=−2983.2kJ⋅mol−1+2954kJ⋅mol−1=−29.2 kJ⋅mol−1，所以 1mol 白磷转变为红磷放出 29.2kJ 的热量，故C错误； D．依据图像分析，红磷燃烧是放热反应，红磷燃烧的热化学方程式：4P(s)+5O2(g)===P4O10(s)  ΔH=−2954kJ/mol，故D正确； 故选D。 8．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)化学反应中能量变化的主要原因是___________。 【答案】化学键的断裂和形成 【解析】化学反应的本质是化学键的断裂和形成，形成键要放出能量，断键要吸收能量，所以能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。 9．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下列___________反应释放的热量加热食物。 A．生石灰和水    B．浓硫酸和水    C．钠和水 【答案】A 【解析】A．生石灰和水的反应放热，且该反应比较安全，A符合题意； B．浓硫酸溶于水放热，但浓硫酸具有强腐蚀性，属于危险化学品，不能用于食品的加热，B不符合题意； C．钠和水反应放出大量热，反应产生的NaOH具有腐蚀性，属于腐蚀性药品，且Na、H2是可燃物，容易引发火灾，不能用作食品加热剂，C不符合题意； 故合理选项是A。 地 城 考点01 化学能与电能 10．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据原电池原理，自发的氧化还原反应可被设计为原电池。 【解析】A．CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，各元素化合价均未变化，属于非氧化还原反应，无法设计为原电池，A错误； B．NaOH与HCl的中和反应无元素化合价变化，属于非氧化还原反应，不能作为原电池反应，B错误； C．CaCO3高温分解为CaO和CO2，各元素化合价均未变化，属于非氧化还原反应，不符合原电池构成条件，C错误； D．Fe与CuCl2反应生成Cu和FeCl2，Fe元素化合价升高，Cu元素化合价降低，属于氧化还原反应，可设计为原电池，D正确； 故选D。 11．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)某原电池总反应离子方程式：，不能实现该反应的是 A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液 C．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液 【答案】D 【解析】A．正极为Cu，负极为Fe，电解质FeCl3。Fe作负极被氧化，Fe3+在正极被还原，符合反应条件，能够实现。A不符合题意； B．正极为C，负极为Fe，电解质Fe(NO3)3。Fe作负极被氧化，Fe3+在正极被还原，符合反应条件，能够实现。B不符合题意； C．正极为Cu，负极为Fe，电解质Fe2(SO4)3。Fe作负极被氧化，Fe3+在正极被还原，Fe2(SO4)3提供Fe3+，符合反应条件，能够实现。C不符合题意； D．正极为Ag，负极为Fe，电解质CuSO4。电解质为Cu2+，导致反应变为Fe与Cu2+的反应（Fe+Cu2+=Fe2++Cu），与原反应无关，无法实现。D符合题意； 故选D。 12．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)把铁棒和锌棒用导线连接后插入硫酸铜溶液中，当有0.2mol电子通过时，负极的质量变化为 A．减少0.1g B．减少6.5g C．减少5.6g D．增加6.4g 【答案】B 【解析】锌为负极，发生反应：Zn -2e⁻ = Zn2+。每转移2mol电子，消耗1mol Zn（质量减少65g）。当转移0.2mol电子时，消耗0.1mol锌，减少质量为65g × 0.1mol= 6.5g。选项B正确。 13．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)如下图，下列装置属于原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】原电池的构成条件：①活泼性不同的两个电极，②电解质溶液，③形成闭合回路，④自发的氧化还原反应。 【解析】A．Fe、C均不与KOH溶液反应，没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，A不符合题意； B．酒精不是电解质溶液，也没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，B不符合题意； C．C和Zn作电极，活动性不同，且Zn与稀硫酸反应，符合原电池的构成条件，能够形成原电池，C符合题意； D．缺少活泼性不同的两电极，不能形成原电池，D不符合题意； 答案选C。 14．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)某同学利用反应“”设计了一个化学电池。该电池在外电路中，电子从b极流向a极。下列说法正确的是 A．装置放电时主要将电能转化为化学能 B．电极a的电极材料可以为Ag，也可以是石墨或铁 C．电极b的电极材料为铜，电极反应式为 D．c溶液为溶液，放电时向a极移动 【答案】CD 【分析】该电池在外电路中，电子从b极流向a极，则b为负极，a为正极。根据总反应方程式，Cu为负极，正极为活泼性低于Cu的材料，电解质溶液为溶液。 【解析】A．装置放电时为原电池装置，主要将化学能转化为电能，A错误； B．a为正极，正极为活泼性低于Cu的材料，可以为Ag，也可以是石墨，Fe的活泼性强于Cu，不能是Fe，B错误； C．b为负极，电极材料为Cu，电极反应式为：，C正确； D．根据分析，c溶液为溶液，放电时向正极移动，即向a极移动，D正确； 故选CD。 15．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)关于如图所示装置的叙述，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 【答案】D 【分析】该装置是原电池，活泼性较强的锌作负极，活泼性较差的铜作正极，原电池反应为。 【解析】A．铜是正极，正极上溶液中的氢离子得到电子而被还原为H2，铜片上有气泡产生，故A错误； B．铜不参与电池反应，质量不变，故B错误； C．电子从负极经导线流向正极，所以电流从铜片沿导线流向锌片，故C错误； D．铜是正极，正极上溶液中的氢离子得到电子而被还原为H2，故D正确； 故选D。 16．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】利用原电池规律判断金属活动性：原电池中，更活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极溶解/质量减小；正极发生还原反应，质量增加或放出气体；外电路中电流从正极流向负极； 第一个装置（a-b-溶液）：a极质量减小（a作负极，被氧化溶解），b极质量增加（在b极得电子析出Cu，b作正极），得活动性：a>b； 第二个装置（b-c-稀硫酸）：b极有气体产生，c极无变化，说明b更易与酸反应，得活动性：b>c； 第三个装置（d-c-稀硫酸）：d极溶解（d作负极），c极产生气体（c作正极），得活动性：d>c； 第四个装置（a-d-稀硫酸）：电流从a极流向d极，外电路电流从正极流向负极，说明a是正极、d是负极，得活动性：d>a； 综上，四种金属活动性顺序为：d>a>b>c。 故答案选C。 17．(2024·高一下·上海市奉贤中学·期末)电解池和原电池均涉及化学能与电能的转化。如图装置中，表面产生气泡的金属是_______。 电解饱和食盐水时，氯气在_______产生。 A．正极    B．负极    C．阳极    D．阴极 【答案】 图1中的锌和图2中的铜 C 【解析】①图1装置不是原电池也不是电解池，活泼金属与酸反应，故锌表面有气泡产生；图2装置为原电池，锌作负极发生氧化反应，铜作负极，H+在正极被还原为氢气，故图2中在铜表面产生气泡，故答案为：图1中的锌和图2中的铜； ②电解饱和食盐水时，Cl-被氧化为Cl2，电解池阳极发生氧化反应，故答案为：C。 18．(2025·高一下·上海市吴淞中学·期末)据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池(原电池的一种)的反应容器中，利用特殊电极材料以H2和O2为原料制取过氧化氢的新工艺。原理如图所示： 电极甲是_______极，_______电子 (“得”或“失”)，请写出甲电极的电极反应式：_______。 【答案】 正 得 【解析】由图可知，甲电极通入氧气生成H2O2，O2得到电子发生还原反应，为正极，电极反应为：；乙电极通入H2为负极，发生氧化反应，电极反应为：。 19．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验。 （1）图Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________，实验中温度计指示的温度变化及其原因是___________。 （2）图Ⅱ实验的实验现象如下表，请完成相应实验现象的解释。 实验现象 解释原因 片上产生了大量气泡 ___________ 温度计指示的温度无明显变化 ___________ 【答案】（1）Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ 升高 锌与稀硫酸反应是放热反应 （2）Zn、Cu构成原电池，H＋在Cu片上得电子产生氢气 反应中的化学能主要转化成了电能 【解析】（1）（1）图Ⅰ中发生反应为活泼金属与酸的置换反应，该的化学方程式为：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；实验中温度计指示的温度升高，原因是锌与稀硫酸反应是放热反应。故答案为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；升高；锌与稀硫酸反应是放热反应。 （2）图Ⅱ所示为铜锌原电池实验装置，活泼金属锌做负极，发生氧化反应逐渐溶解；铜为正极，发生还原反应H＋在Cu片上得电子产生氢气；由于该反应中化学能主要转化为电能，所以溶液温度无明显变化。故答案为Zn、Cu构成原电池，H＋在Cu片上得电子产生氢气；反应中的化学能主要转化成了电能。 20．(2025·高一下·上海市育才中学·期末)化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。某同学通过自制水果电池，探究影响电池效果的因素。 （1）下列装置中，能实现化学能转化为电能的是______。在柠檬电池中，柠檬的作用是______。 （2）锌做______极（填“正”或“负”），发生的电极反应方程式是______，若转移了0.4mol电子，则消耗锌的质量是______g。 （3）为探究水果电池电流大小的影响因素，利用上述所选装置设计实验，得到的实验数据如下表所示： 序号 电极间距（cm） 插入深度（cm） 水果种类 电流（） ① 1.0 3.0 柠檬 122 ② 2.0 3.0 柠檬 80 ③ 2.0 1.5 柠檬 58 ④ 2.0 1.5 土豆 90 通过上述实验得出的结论是______（至少写2条）。 【答案】（1）A 传导离子、参与正极反应 （2）负 Zn-2e-=Zn2+ 13 （3）其他条件相同时，增大电极间距，电池电流越小；其他条件相同时，增大电极插入深度，电池电流越大（合理即可） 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比； 【解析】（1）A中Zn为负极、Cu为正极、水果充当电解质溶液，可实现化学能转化为电能，B中未形成闭合回路，不能实现化学能转化为电能，故选A。在柠檬电池中，柠檬酸中的氢离子在正极得电子生成氢气，所以柠檬的作用是传导离子、参与正极反应。 （2）Zn为负极，失去电子被氧化，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+，转移2mol电子消耗1mol Zn，则转移0.4mol电子消耗0.2molZn，质量为13g。 （3）对比①和②：其他条件相同时，增大电极间距，电池电流越小；对比②和③：其他条件相同时，增大电极插入深度，电池电流越大；对比③和④：其他条件相同时，电解质种类改变可调控电流大小。 (2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。 21．（1）中反应的离子方程式为_____，（2）中Sn极附近溶液的pH(填增大、减小或不变)_____，（3）中被腐蚀的金属是_____。 22．比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_____ 【答案】21．Fe+2H+= Fe2+ + H2↑ 增大 Zn 22．（2）＞（1）＞（3） 【解析】21．（1）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则反应的离子方程式为Fe+2H+= Fe2+ + H2↑； （2）该装置构成Sn-Fe稀硫酸原电池，铁的金属性强于锡，则铁是负极，Sn是正极，正极中氢离子放电，电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑，所以Sn极附近溶液的pH增大； （3） 该装置构成Zn-Fe稀硫酸原电池，锌的金属性强于铁，锌是负极，失去电子，则被腐蚀的金属是Zn； 22．（1）中发生化学腐蚀，（2）中发生电化学腐蚀，铁作负极，（3）中发生电化学腐蚀，铁作正极被保护，因此纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是（2）＞（1）＞（3）。 23．(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)肼是可燃性液体，一种以肼为原料的电池装置如下图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH为电解质。 请书写出肼燃料电池总反应式_____。由得失电子判断通入氧气为电池的_____(填“正极”或“负极”。) 【答案】 正极 【分析】燃料电池中通入空气的一侧作正极发生还原反应，则通入N2H4的一侧作负极发生氧化反应，生成氮气和水； 【解析】根据图示，该燃料电池中与氧气发生反应生成氮气和水，因此总反应式为；由总反应方程式可得，氧元素反应前后价态降低，得到电子，因此通入氧气为电池的正极。 (2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)19世纪初Volta发明电池后，Davy先后电解获得了Na和K，在人体血液中占0.32%，在骨头中占0.6%，在肌肉中约占1%。 24．请写出的电子式_____。将长时间露置在空气中，最终都会变为_____(填化学式)。 25．在氧气面罩中装有，使用时除了与水反应外，还会发生的化学反应为_____，上述反应每生成时，转移_____个电子。 26．将少量金属Na投入到含有下列离子的溶液中：Cl、、、，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有_____。 A． B． C． D． 【答案】24． Na2CO3 25．2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2 NA 26．A 【解析】24．是离子化合物，电子式为；将Na、、长时间露置在空气中，先转化为NaOH，再与CO2反应，最终都会变为Na2CO3。 25．除了与水反应外，还会和CO2反应放出氧气，发生的化学反应为：2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2；反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，每生成1molO2转移2mol电子，则上述反应每生成0.5mol O2时，转移NA个电子。 26．将一定量的Na投入到含有Cl-、、、Na+的溶液中，Na和水反应生成和氢气，Na+数目增加，OH-和反应生成和水，导致数目减少，数目增多，则反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有Cl-，故选A。 27．(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)化学能可以转化为热能，还可以转化为电能等其他形式的能量，我们把化学能转化为电能的装置，习惯上称为原电池，例如锌锰干电池是应用最广泛的电池之一，其特点是使用方便、价格低廉，但使用一段时间易发生漏液现象。为实现废旧普通干电池中锌与 的回收，某研究小组设计了如图1的工艺流程，试回答下列问题： （1）锌锰干电池属于___________(填“一次电池”或“二次电池”)。 （2）该电池工作时，NH移向___________极(填“正”或“负”) （3）上述工艺流程中粉碎的重要作用是___________。 （4）请你完成普通锌锰电池反应的总反应(答题时请补齐缺失的一种生成物并配平) ___________ (未配平) 【答案】（1）一次电池 （2）正 （3）加快反应的速率 （4） 【分析】废旧普通干电池粉碎后加入稀硫酸酸浸后除去不溶物，得到硫酸锌、硫酸锰溶液，电解混合液得到锌和二氧化锰。 【解析】（1）锌锰干电池属于一次电池； （2）原电池中放电时阳离子向正极移动，故该电池工作时，移向正极； （3）工艺流程中粉碎的重要作用是增加反应物接触面积，加快反应的速率； （4）根据得失电子守恒和原子守恒，锌锰电池反应的总反应为：。 28．(2025·高一下·上海市徐汇中学·期末)一种SO2的联除与H2O2的制备协同进行的装置如下图所示（在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移）。 若有标准状况下2.24LSO2被脱除，可以制备H2O2______mol。 【答案】0.1 【解析】如图所示，通入的一极（b）为负极，负极区SO2转变为亚硫酸根后失电子生成 硫酸根，负极区总反应：，通入的一极（a）为正极，发生反应：，结合两极反应，根据得失电子守恒，。 29．(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)某学生利用如图实验装置探究原电池的工作原理。 按照实验步骤依次回答下列问题： （1）锌电极为电池的___________极，电极上发生的是___________反应(填字母，A：氧化、B：还原)，电极反应式为___________。 （2）导线中电子流向为___________(填字母，表示)。 （3）若装置中铜电极的质量增加，则导线中转移的电子数目为___________。 （4）反应一段时间后烧杯中浓度是___________(填字母：增大、B：减小、C：不变)。 【答案】（1）负 A Zn﹣2e﹣=Zn2+ （2）B （3）0.02NA （4）B 【分析】Zn、Cu和硫酸铜溶液形成原电池，金属Zn失电子发生氧化反应，b为原电池负极，a极金属Cu为原电池正极。 【解析】（1）锌为电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，Zn﹣2e﹣=Zn2+； （2）原电池中电子由负极流向正极，则电子流向为由b到a； （3）铜电极发生：Cu2++2e﹣=Cu，增加0.64g为铜的质量，生成Cu的物质的量：0.01mol，转移0.02mol电子，转移电子数目0.02NA； （4）反应一段时间后因Cu2+被还原生成铜，烧杯中Cu2+浓度减小。 30．(2025·高一下·上海市虹口区·期末)粗盐中含有等杂质离子，某课外活动小组按照下面流程对粗盐进行精制。 （1）过滤时，除玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有___________。 （2）操作③按顺序依次加入过量的试剂a、b、c．若a为NaOH溶液，则b为___________，c为___________，写出加入c发生反应的离子方程式。___________ （3）步骤⑤加入稀盐酸，除去的离子有___________。 （4）4.步骤⑥操作的名称是___________。 A．趁热过滤 B．冷却结晶 C．蒸发结晶 D．蒸馏 该小组的同学用下图a所示装置电解饱和食盐水(X、Y是碳棒)。 （5）写出电解饱和食盐水的化学反应方程式___________。 （6）在饱和食盐水中滴加酚酞，通电后___________极附近溶液变红。 A．X    B．Y （7）传统工业电解饱和食盐水所得的烧碱中往往混有食盐，设计实验检验其中混有氯离子___________。 （8）i.图b为铜-锌原电池，Zn电极为___________。 A．正极    B．负极 ii.电池工作时外电路中的电子从___________极流出。 A．Cu             B．Zn 【答案】（1）烧杯、漏斗 （2）溶液； 溶液 、 （3）和 （4）C （5） （6）A （7）取样，溶解，向其中滴加足量稀硝酸，再加入溶液，若产生白色沉淀，则含有氯离子 （8） B B 【分析】由粗盐提纯流程图可知，先将其溶解过滤除去粗盐中的泥沙，随后加入a、b、c试剂使沉淀，过滤后在滤液中加入稀盐酸，除去其它离子，并通过蒸发结晶得到NaCl固体。 【解析】（1）过滤时，需要用到的玻璃仪器包括玻璃棒、烧杯、漏斗，故答案为烧杯、漏斗。 （2）操作③依次加入过量的试剂a、b、c的目的是除去，同时避免引入后续步骤不易除杂质，a为NaOH，加入过量NaOH后，生成了Mg(OH)2沉淀，同时溶液中还含有NaOH，Ca2+与可生成CaCO3沉淀，与Ba2+可生成BaSO4沉淀，但为了去除过量的Ba2+，应先加入过量BaCl2，随后加入过量Na2CO3，这样过量的Na2CO3可使Ca2+和溶液中剩余的Ba2+均沉淀，故b为BaCl2溶液，c为Na2CO3溶液，加入c发生反应的离子方程式为：、。 （3）根据小问二继续分析可知滤液中存在的离子有Na+、Cl-、OH-、，加入稀盐酸，OH-会与H+发生中和生成水，会与H+发生反应生成CO2气体和水，故除去的离子有OH-和。 （4）根据分析可知，步骤⑥操作的名称是蒸发结晶，选C。 （5）电解饱和食盐水时，NaCl溶液中Cl-在阳极失去电子生成Cl2，H2O在阴极得电子生成H2和OH-，总反应为。 （6）装置中X与电源负极相连，为阴极，H2O得到电子生成H2和OH-，使溶液呈碱性，酚酞遇碱变红，故选A。 （7）Cl-的检验一般需要加入Ag+，本实验中为了防止OH-等的干扰，需先加稀硝酸酸化，故步骤为：取样，溶解，向其中滴加足量稀硝酸，再加入溶液，若产生白色沉淀，则含有氯离子。 （8）①Zn比Cu活泼，在稀硫酸中Zn失电子发生氧化反应，作负极，选B； ②原电池中，电子从负极流出，Zn是负极，故选B。 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $