1.2 第2课时 化学电源(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

**基本信息** 聚焦化学电源核心素养，以“概念辨析-原理应用-新型电池拓展”为主线，系统提炼电极反应书写、正负极判断等方法，强化科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础对点练|7题|电极反应式书写（介质适配、守恒法）；正负极判断（化合价变化/物质类型）；离子移动规律（阳离子向正极）|电池分类（一次/二次/燃料电池）→工作原理（电极反应、离子移动）→典型电池应用（铅蓄电池、LiFePO₄电池）| |创新拓展练|3题|多介质电极反应书写（碱性/酸性/熔融盐）；电子转移计算（守恒法）|原理迁移→新型电池分析（Na-CO₂电池、Zn-NO电池）→综合应用（能量转化与计算）|

第2课时　化学电源 1.（2026•河南郑州高二期中）人们在日常生活中经常要使用电池。下列电池属于二次电池的是（　　） A．铅蓄电池　 B．氢氧燃料电池 C．酸性锌锰干电池　 D．碱性锌锰干电池 2.一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法正确的是（　　） A．电池总反应式为2Mg＋O2＋2H2O2Mg（OH）2 B．正极反应式为Mg－2e－Mg2＋ C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率 D．电子的移动方向由b经外电路到a 3.（2026•山东青岛高二期中）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋LiLiFePO4。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是（　　） A．该电池可用H2SO4溶液作电解质溶液 B．该电池放电时，电池内部的Li＋向负极移动 C．该电池放电时，负极的电极反应式为Li－e－Li＋ D．在该电池的放电过程中，电池正极的质量逐渐减少 4.（2026•河南南阳高二期中）用酸性KMnO4溶液吸收工业尾气NO，同时储存电量和得到副产品X，可以达到废物利用的目的，其工作原理如图所示： 已知每个电子的带电量为1.6×10－19 C，设NA表示阿伏加德罗常数的值。 下列说法正确的是（　　） A．X为KNO3 B．工作时，H＋由左室通过质子交换膜进入右室 C．正极的电极反应式：Mn＋8H＋＋5e－Mn2＋＋4H2O D．该装置每吸收2.24 L NO，储电器储存的电量为4.8×10－20NA C 5.（2026•湖南常德高二期中）我国科研人员研制出的可充电“Na－CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应方程式为4Na＋3CO22Na2CO3＋C。放电时该电池“吸入”CO2，生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A．放电时，钠作负极 B．可用乙醇代替四甘醇二甲醚 C．放电时，正极的电极反应式为3CO2＋4Na＋＋4e－2Na2CO3＋C D．电路中转移1 mol电子时，正极质量增加56 g 6.（2026•广东湛江月考）微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能的装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．电极Ⅱ的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O B．电路中转移4 mol e－时，理论上电极Ⅱ室溶液质量增加36 g C．电极Ⅰ室的H＋通过质子交换膜移向电极Ⅱ室 D．温度越高速率越快，电池工作效率越高 7.（2026•河北衡水高二期中）中国科学研究院长春应用化学研究所曾在甲烷（CH4）燃料电池技术方面获得重大突破。甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子（H＋）和水分子通过。其工作原理的示意图如下，下列说法错误的是（　　） A．Pt（a）端的电势高于Pt（b）端的电势 B．Pt（a）电极反应式为CH4＋2H2O－8e－CO2＋8H＋ C．工作时，电池正极区溶液的pH增大 D．该电池工作时消耗11.2 L CH4（标准状况下），假设电池的能量转化率为80%，则电路中通过3.2 mol电子 8.我国科学家开发出了一种Zn－NO电池系统，该电池同时具有合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图所示，下列说法中错误的是（　　） A．电极电势：Zn/ZnO电极＜MoS2电极 B．Zn/ZnO电极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－ZnO＋H2O C．电池工作一段时间后，正极区溶液的pH减小 D．电子流向：Zn/ZnO电极→负载→MoS2电极 9.（2026•上海宝山高二期中）一种高性能的碱性硼化钒（VB2）—空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应如下：VB2＋16OH－－11e－V＋2B（OH＋4H2O。 （1）负载通过0.04 mol电子时，有　　　　L（标准状况）O2参与反应。 （2）每消耗1 mol VB2，则有　　　　mol OH－透过离子选择性膜。 10.（2026•北京高二期末）直接乙醇（C2H6O）燃料电池（DEFC）具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。 （1）三种乙醇燃料电池中正极反应物均为　 　　。 （2）碱性乙醇燃料电池中，电极a的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 若使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性下降更快，其原因是（用离子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）酸性乙醇燃料电池中，电极b的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电极b的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第2课时　化学电源 1.A　二次电池（如铅蓄电池）可充电重复使用，而一次电池（如干电池、碱性锌锰干电池）和燃料电池（如氢氧燃料电池）不可充电。 2.A　由分析可知，负极电极反应为Mg－2e－＋2OH－Mg（OH）2↓，正极电极反应为O2＋4e－＋2H2O4OH－，得失电子相同的条件下，将正、负极电极反应相加得电池总反应为2Mg＋O2＋2H2O2Mg（OH）2，A正确；正极电极反应为O2＋4e－＋2H2O4OH－，B错误；通入O2的电极是正极，活性炭可以加快O2在正极上的反应速率，C错误；Mg作负极、活性炭作正极，电子从负极a经外电路到正极b，D错误。 3.C　Li会与H2SO4溶液反应，无法稳定存在，A错误；放电时Li＋应向正极移动以维持电荷平衡，B错误；放电时正极FePO4结合Li＋生成LiFePO4，质量增加，D错误。 4.C　该装置为原电池，Mn中Mn元素从＋7价降低为＋2价，则电极M为正极，电极反应式为Mn＋8H＋＋5e－Mn2＋＋4H2O，N电极为负极，电极反应式为NO＋2H2O－3e－N＋4H＋。右边负极区，电极反应式为NO＋2H2O－3e－N＋4H＋，质子交换膜只允许H＋通过，由电极反应式知，当转移3 mol电子时，生成4 mol氢离子，其中3 mol氢离子通过质子交换膜进入正极区，剩下1 mol氢离子与1 mol硝酸根离子结合成HNO3，则X应为HNO3，A错误；原电池中阳离子移向正极，左室为正极区（Mn被还原），H＋应从右室（负极区）通过质子交换膜进入左室，B错误；正极Mn在酸性条件下被还原为Mn2＋，电极反应式为Mn＋8H＋＋5e－Mn2＋＋4H2O，C正确；2.24 L NO未指明标准状况，无法计算其物质的量及转移电子数，D错误。 5.B　据总反应可知，放电时Na作负极，电极反应方程式为Na－e－Na＋，碳纳米管为正极，正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和碳单质，电极反应方程式为3CO2＋4Na＋＋4e－2Na2CO3＋C。放电时，钠作负极，A正确；钠会和乙醇反应生成乙醇钠和氢气，不能用乙醇代替四甘醇二甲醚，B错误；放电时，正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和碳单质，C正确；结合正极反应，电路中转移1 mol电子时，生成0.5 mol碳酸钠、0.25 mol碳单质，则正极质量增加53 g＋3 g=56 g，D正确。 6.D　电极Ⅰ为负极，葡萄糖被氧化为二氧化碳，电极Ⅱ为正极，氧气得电子并与质子结合生成水。根据质子交换膜可推测电解液呈酸性，电极Ⅱ为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O，A正确；电路中转移4 mol e－时，理论上电极Ⅱ室有1 mol O2（32 g）进入溶液，同时通过质子交换膜有4 mol H＋进入，溶液质量共增加36 g，B正确；电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，正极得电子，带负电，H＋通过质子变换膜移向正极，C正确；温度过高微生物会失活，电池工作效率不一定越高，D错误。 7.A　由图可知，通入燃料（CH4）的Pt（a）端为负极，发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应为CH4＋2H2O－8e－CO2＋8H＋，通入氧化剂（O2）的Pt（b）端为正极，发生还原反应，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O。电极Pt（a）端为负极，Pt（b）端为正极，正极电势高于负极，故Pt（a）端电势低于Pt（b）端，A错误；Pt（a）为负极，CH4发生氧化反应生成CO2，结合酸性环境（稀硫酸）和电荷守恒、元素守恒，电极反应式为CH4＋2H2O－8e－CO2＋8H＋，B正确；Pt（b）为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O，当转移4 mol电子时，消耗4 mol H＋，但同时会有4 mol H＋向正极移动，H＋物质的量不变，但反应生成了水，导致正极区H＋浓度减小，pH增大，C正确；标准状况下11.2 L CH4的物质的量为0.5 mol，由负极反应式CH4＋2H2O－8e－CO2＋8H＋知，1 mol CH4转移8 mol电子，0.5 mol CH4完全反应转移4 mol电子，能量转化率80%时，实际转移电子4 mol×80%=3.2 mol，D正确。 8.C　由题图可知，MoS2电极的电极反应式为NO＋5e－＋5H＋NH3＋H2O，该电极为正极，Zn/ZnO电极为负极，正极电势高于负极电势，A正确；Zn/ZnO电极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－ZnO＋H2O，B正确；根据题图及A的分析，正极消耗的H＋源于双极膜解离出的H＋，且产生的NH3会部分溶解，所以正极区溶液的pH不会减小，C错误；电子流向：负极（Zn/ZnO电极）→负载→正极（MoS2电极），D正确。 9.（1）0.224　（2）11 解析：由VB2电极反应式可知，VB2电极为燃料电池的负极，则通入空气的复合碳电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－。（1）由分析可知，通入空气的复合碳电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－，则负载通过0.04 mol电子时，标准状况下正极参与反应的氧气的体积为0.04 mol××22.4 L•mol－1=0.224 L。（2）由VB2电极反应式可知，消耗1 mol VB2时，消耗OH－的物质的量为11 mol，则有11 mol OH－透过离子选择性膜由正极区移向负极区。 10.（1）O2 （2）C2H5OH＋16OH－－12e－2C＋11H2O　CO2＋2OH－C＋H2O （3）O2＋4H＋＋4e－2H2O （4）O2＋2CO2＋4e－2C 解析：（1）三种乙醇燃料电池中由于正极发生还原反应，所以正极反应物均为O2。（2）碱性乙醇燃料电池中，乙醇在电极a（负极）发生氧化反应，结合碱性环境，乙醇失电子生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－2C＋11H2O。若使用空气代替氧气，空气中的二氧化碳会与碱反应，导致碱性下降更快，离子方程式为CO2＋2OH－C＋H2O。（3）酸性乙醇燃料电池中，电极b为正极，氧气在正极得电子结合氢离子生成水，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O。（4）熔融盐乙醇燃料电池中，选择熔融碳酸钾为介质，电极b为正极，氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，电极反应式为O2＋2CO2＋4e－2C。 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $