2020届一轮复习人教版 化学能与电能 课时作业

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‎2020届一轮复习人教版 化学能与电能 课时作业 ‎ 学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、下列组合中不能构成原电池的是（ ）‎ 选项 A B C D 两极材料 Zn片、石墨 Cu片、Ag Zn片、Cu片 Fe片、Cu片 插入溶液 H2SO4溶液 AgNO3溶液 蔗糖溶液 稀盐酸 ‎2、废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害．有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是（　　）‎ A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气 B．碳棒取下洗净用作电极 C．把铜帽取下洗净回收利用 D．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物直接作化肥用 ‎3、某化学小组构想将汽车尾气（N0、NO2)转化为重要要的化工原料HN03，其原理如图所示，其中A、B为多孔导电材料。下列说法一定正确的是（ ）‎ A. 该电池工作时，外电路电子的流向由A到B，内电路由B到A形成闭合回路 B. 电极 B 附近的 c(H+)浓度增大 C. A 电极的反应为：N02-e-+H20=N03-+ 2H+ ， NO-3e-+2H20=N03-+4H+；‎ D. 该电池工作时，每消耗11.2LO2(标年状况下）可以除去含1molN0和N02的混合尾气 ‎4、我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是 （ ）‎ A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能 B.该装置工作时，H+由b极区流向a极区 C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+‎ D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液 ‎5、如图为番茄电池示意图，其能量转化的主要方式是（　　）‎ A．化学能转换为电能 B．化学能转换为光能 C．电能转换为化学能 D．光能转换为化学能 ‎6、美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统．其工作原理如图所示．以下说法中错误的是（　　）‎ A．电池的负极反应为Mg﹣2e﹣═Mg2+‎ B．电池工作时，H+向负极移动 C．电池工作一段时间后，溶液的pH增大 D．电池总反应式是Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O ‎7、将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2即可构成甲烷燃料电池．已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH﹣=CO32﹣+3H2O，下列叙述正确的是（　　）‎ A．通入甲烷的一极为正极，该极c（OH﹣）减小 B．通入甲烷的一极的电极反应为CH4﹣8e﹣+3H2O=CO32﹣+10H+‎ C．通入氧气一极发生还原反应，电极反应为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣‎ D．该电池工作时，溶液中的阴离子向正极移动 ‎8、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是（　　）‎ A．装置甲中铜片表面产生气泡 B．装置甲溶液中SO42ˉ向铜片做定向移动 C．装置乙中电子从铜片经导线流向锌片 D．装置乙中正极的电极反应式：2H++2eˉ═H2↑‎ ‎9、有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验，①A、B用导线相连后，同时插入稀H2SO4中，A极为负极 ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电子由C→导线→D ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4，C极产生大量气泡 ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应，则四种金属的活动性顺序为：(　　)‎ A. A>C>D>B B. B>D>C>A C. C>A>B>D D. A>B>C>D ‎10、设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）‎ A．在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移的电子数目为0.4NA B．氢氧燃料电池正极消耗22.4L气体时，电路中通过的电子数目为4NA C．在30g二氧化硅晶体中含有的共价键数目为2NA D．将常温下含NA个NO2、N2O4分子的混合气体冷却至标准状况，其体积约为22.4L ‎11、某锂电池的电池总反应为4Li＋2SOCl2＝4LiCl＋S＋SO2，下列说法正确的是（ ）‎ A．锂电极作电池负极，放电过程中发生还原反应 B．1mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4mol C．电池的正极反应为2SOCl2＋2e-＝4Cl-＋S＋SO2‎ D．组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行 ‎12、下列说法中正确的是(　　)‎ A.锌锰干电池是二次电池 B.铜片、锌片、导线和高橙组成的水果电池,负极是铜片 C.铅蓄电池的放电过程,从能量转换形式看是化学能转化为电能 D.原电池工作时溶液中的阳离子移向负极 ‎13、利用右图装置，能完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，错误的是 ‎ A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极阴极保护法 B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流阴极保护法 C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处时，铁电极上的电极反应式为Cu2++2e→Cu ‎ D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处时，溶液 中各离子浓度都不会发生变化 14、某同学设计出如下装置成功的证明了Cu和Ag的金属活动性顺序。请你原电池原理和实验装置，完成下列实验报告。 实验目的：探究Cu和Ag的金属活动性顺序 （1）电极材料：正极： ；负极： ； 硝酸银溶液的作用是 。 （2）写出电极反应式： 正极： ；负极： 。 （3）实验现象： 。 （4）实验结论： 。 15、W、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。W、Z同主族，可形成离子化合物ZW；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子；X的气态氢化物水溶液呈碱性 请回答下列问题： (1)Y在元素周期表中的位置为_________，上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_____（写化学式），W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是___________________（用化学符号表示）。 (2) Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_______(写单质的化学式)、_________（写出化合物的化学式）。 (3) Y与M的氢化物中，热稳定性更好的是____________（填化学式），原因是_____________________ (4) ZW的电子式为__________，ZW与水反应放出气体的化学方程式为__________________________。 (5)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的X4‎ 分子。X4分子结构如下图所示，已知断裂lmolX－X吸收167kJ热量，生成1mo1X2放出942kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法正确的是____________。 A．X4沸点比P4(白磷)低，属于原子晶体 B．lmol X4气体转变为X2吸收882kJ热量 C．X4与X2互为同素异形体 (6)发射“神六”时用X2W4作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知声称1mol水蒸气时放热283.9KJ，写出X2W4 (g)和NO2(g)反应的热化学方程式______________________________________ 同时，X2W4可作为新型燃料电池的燃料，在氧气中燃烧生成氮气和水，请利用X2W4、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，写出该电池负极的电极反应式________________________，指出电解质溶液中OH-离子向________极移动。 16、依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示．‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）电极X的材料是　 　；电解质溶液Y是　 　；‎ ‎（2）银电极为电池的　 　极，发生的电极反应为　 　；X电极上发生的电极反应为　 　；‎ ‎（3）外电路中的电子是从　 　电极流向　 电极．‎ ‎17、铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 ‎ ‎（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式： ‎ ‎__________________________________________。 ‎ ‎（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在方框内画出 ‎ 原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。 ‎ 正极反应____________________； ‎ 负极反应____________________ 。 18、下列反应:①氢氧化钠与硫酸　②一氧化碳与氧气　③八水合氢氧化钡与氯化铵　④金属铜与硝酸银。其中(用序号填空):‎ ‎(1)属于放热反应的是　 ;‎ ‎(2)属于吸热反应的是　 ;‎ ‎(3)能设计成原电池的反应是　 ;‎ ‎(4)能设计成燃料电池的反应是　 。‎ ‎19、‎ 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。其工作原理如图所示，该电池的电极表面镀了一层细小的铂粉，已知铂吸附气体的能力强，且性质稳定。‎ ‎(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是_______（填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”）。‎ ‎(2)通入H2的电极为______（填“正极”或“负极”），该电极的电极反应式为____________。‎ ‎(3)电极表面镀铂粉的原因是____________________。‎ ‎(4)随着电池不断放电，电解质溶液的碱性________（填“增强”“减弱”或“不变”）。‎ ‎20、原电池是将 能转化为 能。其中，电子流出的一极是原电池的 极，电子流入的一极是原电池的 极，原电池的负极发生 反应。‎ 参考答案 ‎1、答案：C A．锌为活泼金属，可与稀硫酸发生氧化还原反应，可形成原电池反应，故A不选；‎ B．Cu比Ag活泼，可与硝酸银溶液发生氧化还原反应，可形成原电池，故B不选；‎ C．蔗糖为非电解质，不能形成自发进行的氧化还原反应，不能形成原电池反应，故C选；‎ D．铁比铜活泼，可与盐酸反应，能形成原电池，故D不选．‎ 故选C．‎ ‎2、答案：D 解：A、金属锌可以和酸反应获得氢气，把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气，属于将废旧电池变废为宝的作法，故A正确；‎ B、废电池中的碳棒可以导电，能用做电极，属于将废旧电池变废为宝的作法，故B正确；‎ C、将废旧电池中的铜帽取下再利用，属于将废旧电池变废为宝的作法，故C正确；‎ D、废电池的黑色糊状物中含有NH4Cl，还含有MnO2及有毒的重金属元素，直接用作化肥会使土壤受到污染，故D错误．‎ 故选D．‎ ‎3、答案：C 解：A、电解质溶液中是通过阴阳离子的定性移动形成电流，选项A错误；B、B电极上电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，有水生成，硝酸根离子不参加反应，所以硝酸根离子的物质的量不变，但氢离子消耗减少，溶液体积增大，所以硝酸浓度减小，选项B错误；C、A电极氮的气化物失电子转化为硝酸根离子，电极反应式为：NO2-e-＋H2O=NO3-＋2H＋、NO-3e-＋2H2O=NO3-＋4H＋，选项C正确；D、1mol NO和NO2的混合尾气中气体含量未知，则无法确定得失电子数目，则无法知道消耗氧气的量，选项D错误。答案选C。‎ ‎4、答案：A 5、答案：A 解：番茄中含有化学物质，该装置中电流计发生偏转，说明有电流产生，则锌、铜、番茄汁构成原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置，故选A．‎ ‎6、答案：B 解：A．Mg为负极，则电池的负极反应为Mg﹣2e﹣═Mg2+，故A正确；‎ B．电池工作时，H+向正极移动，故B错误；‎ C．电池总反应式是Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，消耗氢离子，则电池工作一段时间后，溶液的pH增大，故C正确；‎ D．负极反应为Mg﹣2e﹣═Mg2+，正极反应为H2O2+2H++2e﹣═2H2O，则电池总反应式是Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，故D正确；‎ 故选B．‎ ‎7、答案：C 解：A．燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料的电极为负极，故A错误；‎ B．碱性条件下，甲烷被氧化生成碳酸根离子，电极反应式是：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，故B错误；‎ C．碱性条件下，氧气得电子生成氢氧根离子，电极方程式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，故C正确；‎ D．放电时，溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极，故D错误．‎ 故选C．‎ ‎8、答案：D 解：A．甲没有形成原电池，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故A错误；‎ B．原电池工作时阴离子向负极移动，故B错误；‎ C．锌为负极，电子从锌经导线流向铜，故C错误；‎ D．透过为正极，正极上氢离子得到电子被还原生成氢气，故D正确．‎ 故选D．‎ ‎9、答案：A 分析：原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，正极得到电子，发生还原反应，据此解答。‎ 详解：①活泼性较强的金属作原电池的负极，A、B用导线相连后，同时插入稀H2SO4中，A极为负极，则活泼性：A＞B；②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电子由负极→导线→正极，由于电子由C→导线→D，则活泼性C＞D；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡，说明C为原电池的正极，较不活泼，则活泼性：A＞C；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，说明D为原电池的负极，则活泼性D＞B；所以有A＞C＞D＞B，答案选A。‎ ‎10、答案：C 解：A、过氧化钠的反应中，每生成0.1摩尔氧气，转移0.2摩尔电子，错误，不选A；B、没有说明气体是否在标况下，不能确定22.4升气体为1摩尔，错误，不选B；C、30克二氧化硅为0.5摩尔，含有0.5×4=2摩尔共价键，正确，选C；D、四氧化二氮子啊标况下不是气体，所以冷却到标况，体积不是22.4升，错误，不选D。‎ ‎11、答案：D 解：本题考查原电池的工作原理，电极反应式的书写等知识。‎ ‎12、答案：C 锌锰干电池是一次性电池,A错误;锌比铜活泼,锌作负极,B错误;铅蓄电池的放电过程,从能量转换形式看是化学能转化为电能,C正确;原电池工作时溶液中的阳离子移向正极,D错误。‎ ‎13、答案：C 14、答案：（1）银片、铜片；参与氧化还原反应和导电 （2）正极：2Ag+ + 2e－ ＝2Ag，负极：Cu–2e－ ＝Cu2+ （3）负极不断溶解，正极上有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 （4）金属活动性Cu＞Ag 试题分析：（1）原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。铜比银活泼，所以铜是负极，银是正极，硝酸银溶液是电解质溶液，参与氧化还原反应和导电作用。 （2）负极是铜失去电子，电极反应式是Cu–2e－ ＝Cu2+；正极是溶液中的银离子得到电子，则电极反应式是2Ag+ + 2e－‎ ‎ ＝2Ag。 （3）根据以上分析可知，实验现象是负极不断溶解，正极上有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色。 （4）根据实验现象和原理可得出的结论是金属活动性Cu＞Ag。 考点：考查原电池的有关判断和应用以及电极反应式的书写 点评：该题是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查。只要是考查学生对原电池工作原理的熟悉掌握程度，以及灵活运用知识解决实际问题的能量，有利于培养学生的逻辑推理能力，也有助于提高学生的应试能力和学习效率。‎ ‎15、答案：第二周期ⅥA族，HClO4，S2-> O2->Na+>H+ (2) O3或Cl2、ClO2 (3) H2O，O的非金属性大于S (4) ；NaH+H2O==NaOH+H2↑ (5) C (6) 2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H = -1135.6KJ/mol（2分，未写状态扣1分，△H未写或计算错误或单位未写扣1分） N2H4 -4e-+4OH-==N2+4H2O，负 试题分析：X的气态氢化物水溶液呈碱性，则X一定是氮元素。Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，属于M是S元素，Y是氧元素。W、Z同主族，可形成离子化合物ZW，则Z是Na，W是H元素。 （1）Y在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，则上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4。核外电子排布相同的微粒，其微粒半径随原子序数的增大而减小，则W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是S2-> O2->Na+>H+。 (2) Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有O3或Cl2或ClO2。 （3）非金属性越强，氢化物的稳定性越强。O的非金属性大于S，所以水的沸点高于H2S的。 （4）NaH是离子化合物，其电子式为，与水反应放出气体的化学方程式为NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑。 （5）X4沸点比P4(白磷)低，属于分子晶体，A不正确；lmol X4气体转变为X2应该是放出167kJ×6－942kJ ×2＝882kJ热量，B不正确。由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，C正确，答案选C。 （6）1mol水蒸气时放热283.9KJ，则该反应的热化学方程式是2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H = -1135.6KJ/mol。原电池中负极失去电子，则该电池负极的电极反应式是N2H4 -4e-+4OH-==N2+4H2O。原电池中阴离子向负极移动。 考点：考查元素周期表的结构、元素周期律的应用、电子式以及方程式的书写、反应热的计算 点评：该题是高考中的常见题型，所以中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和基础性知识的巩固与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。‎ ‎16、答案：（1）Cu；AgNO3；‎ ‎（2）正极； Ag++e﹣=Ag； Cu﹣2e﹣=Cu2+；‎ ‎（3）X（或Cu）；Ag．‎ ‎（1）由反应“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ，‎ 故答案为：Cu；AgNO3；‎ ‎（2）正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e=Ag，‎ 故答案为：正极； Ag++e﹣=Ag； Cu﹣2e﹣=Cu2+；‎ ‎（3）原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由Cu极经外电路流向Ag极，故答案为：X（或Cu）；Ag．‎ ‎17、答案：（1）2Fe3+ +Cu====2Fe2+ +Cu2+ ‎ ‎（2）装置图 ‎ Fe3+ +e- ====Fe2+ ‎ ‎（或2Fe3+ +2e- ====2Fe2+） ‎ Cu-2e- ====Cu2+ 首先分析Fe3+ 与Cu的反应中氧化剂、还原剂，然后依据原电池原理，再设计成原电池。 ‎ 依据反应：2Fe3+ +Cu====2Fe2+ +Cu2+，Cu失电子，应为原电池的负极，正极材料选用比铜不活泼的碳棒或铂丝均可，电解质溶液选用FeCl3溶液。 18、答案：(1)①②④　(2)③　(3)②④　(4)②‎ 酸碱中和反应、燃烧、活泼金属置换不活泼金属反应属于放热反应,③属于典型的吸热反应。燃烧和置换反应一定是氧化还原反应,理论上均可设计成原电池,且CO燃烧可设计成燃料电池。‎ ‎19、答案：(1)化学能转化为电能 ‎(2)负极 ； H2+2OH--2e-=2H2O ‎(3)增大电极表面上单位面积吸附的H2、O2分子数，加快电极反应速率 ‎(4)减弱 解：本题考查燃料电池的原理。‎ ‎20、答案：（1）化学；（2）电；（3）负 ；（4）正；（5）氧化。‎ 解：原电池是将化学能转化为电能的装置。其中，电子流出的一极是原电池的负极；电子流入的一极是原电池的正极，原电池的负极失去电子，反应氧化反应。 ‎