2022北京高一(下)期中化學(xué)匯編：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池

第1頁/共1頁2022北京高一（下）期中化學(xué)匯編化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—電池一、單選題1．（2022·北京市第十二中學(xué)高一期中）鎂、海水、溶解氧可構(gòu)成原電池，為水下小功率設(shè)備長時間供電，結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。但該電池負極存在析氫副反應(yīng)和負極活性衰減等問題。下列說法不正確的是A．由于溶解氧濃度低，故需增大電極與海水的接觸面積B．該電池使用時，需要定期補充正極反應(yīng)物C．負極活性衰減的可能原因是生成的覆蓋了電極D．析氫副反應(yīng)可以表示為2．（2022·北京市第十二中學(xué)高一期中）氫氧熔融碳酸鹽(主要成分為碳酸鈉和碳酸鉀)燃料電池是一種高溫電池(800~900℃)，工作原理如圖所示。下列有關(guān)該電池的說法正確的是A．該電池在室溫下也可以正常工作B．負極反應(yīng)式為C．該電池可消耗工廠中排出的，減少溫室氣體的排放D．電池工作時，外電路中通過0.2mol電子時，消耗3.2g3．（2022·北京·清華附中高一期中）如圖是和形成的原電池，某興趣小組做完實驗后，記錄的下列內(nèi)容正確的是①為正極，為負極②向負極移動③電子是由電極經(jīng)外電路流向電極④電極上有產(chǎn)生⑤若有電子流過導(dǎo)線，則產(chǎn)生的為⑥負極的電極反應(yīng)式為A．①②③ B．③④ C．③④⑤ D．③④⑥4．（2022·北京·清華附中高一期中）a、b的活動性均比氫強，a可以從b的鹽溶液中置換出b．將a、b用導(dǎo)線相連放入溶液中，下列敘述中不正確的是A．a(chǎn)極析出氫氣 B．a(chǎn)極質(zhì)量減少，b極質(zhì)量增加C．導(dǎo)線上有電流，電流方向由b到a D．a(chǎn)極發(fā)生氧化反應(yīng)，b極發(fā)生還原反應(yīng)5．（2022·北京·昌平一中高一期中）下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說法中，不正確的是A．Al與Fe2O3的鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)B．NaOH+HCl=NaCl+H2O不能實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的理由是反應(yīng)太快，形成電流時間短暫C．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)D．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，反應(yīng)時從環(huán)境吸收能量6．（2022·北京市第一六一中學(xué)高一期中）如圖所示的原電池裝置，X、Y為兩電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對此裝置的下列說法正確的是A．電子流動方向為：X→外電路→Y→溶液→XB．若兩電極分別為Zn和石墨棒，則X為石墨棒，Y為ZnC．移向X電極，如有氫氣產(chǎn)生在Y電極上D．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)7．（2022·北京八十中高一期中）甲烷燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高。以為電解質(zhì)溶液，分別向兩極通入和，即可產(chǎn)生電流，其電極反應(yīng)分別為：；。下列說法不正確的是A．在負極發(fā)生氧化反應(yīng)B．工作時溶液的上升C．理論上每消耗，需要參與反應(yīng)D．分別將和做燃料電池的原料，產(chǎn)生電量甲烷多8．（2022·北京·昌平一中高一期中）酸性鋅錳干電池是依據(jù)原電池原理制成的，下列關(guān)于該電池的說法不正確的是A．干電池的正極材料是二氧化錳B．已知MnO2在正極放電，其產(chǎn)物不可能是KMnO4C．負極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+D．糊狀物中的氯化銨、氯化鋅做離子導(dǎo)體9．（2022·北京市第四十三中學(xué)高一期中）有A、B、C、D四塊金屬片，進行如下實驗，①A、B用導(dǎo)線相連后，同時插入稀H2SO4中，A極為負極

②C、D用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4中，電子由C→導(dǎo)線→D

③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4，C極產(chǎn)生大量氣泡

④B、D相連后，同時浸入稀H2SO4中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)，則四種金屬的活動性順序為：A．A>B>C>D B．B>D>C>A C．A>C>D>B D．C>A>B>D10．（2022·北京豐臺·高一期中）如圖為一種氫氧燃料電池的裝置示意圖，下列說法不正確的是A．該裝置中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在不同區(qū)域進行B．石墨是電極材料C．O2是正極反應(yīng)物、H2是負極反應(yīng)物D．H2SO4可以傳導(dǎo)電子和離子11．（2022·北京市第二十七中學(xué)高一期中）某原電池的總反應(yīng)為，該原電池的正確構(gòu)成是A． B．C． D．12．（2022·北京市第三中學(xué)高一期中）把a、b、c、d四種金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成不同的原電池，a、b相連時，a為負極；c、d相連，d上有氣泡產(chǎn)生；a、c相連時，a質(zhì)量減少；b、d相連時，b為正極，則這四種金屬活動性順序由強到弱排列為A．a(chǎn)>b>c>d B．a(chǎn)>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a13．（2022·北京·楊鎮(zhèn)第一中學(xué)高一期中）下列發(fā)電廠(站)的電能由化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化而成的是ABCD燃料電池發(fā)電站地?zé)岚l(fā)電廠風(fēng)力發(fā)電廠水力發(fā)電站A．A B．B C．C D．D14．（2022·北京市第三中學(xué)高一期中）研究NO2、NO、CO的污染物處理，對建設(shè)美麗中國具有重要意義。反應(yīng)NO2(g)＋CO(g)?NO(g)＋CO2(g)的能量變化如圖所示，下列說法正確的是A．圖中a→b為放熱過程B．理論上該反應(yīng)可以設(shè)計成原電池C．升高溫度，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率不一定加快D．1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量15．（2022·北京豐臺·高一期中）某化學(xué)小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，進行了下列實驗，實驗結(jié)果記錄如下。下列說法正確的是編號電極材料電解質(zhì)溶液電流表指針偏轉(zhuǎn)方向①Mg、Al稀鹽酸偏向Al②Al、Cu稀鹽酸偏向Cu③Al、石墨稀鹽酸偏向④Mg、AlNaOH溶液偏向MgA．實驗①和②中，Al電極的作用相同B．實驗③中，電流表指針偏向AlC．實驗④中，Mg為負極，電極反應(yīng)式為：Mg-2e-=Mg2+D．綜合以上實驗，鋁在原電池中的作用，與另一個電極材料和電解質(zhì)溶液有關(guān)二、填空題16．（2022·北京豐臺·高一期中）化學(xué)電池的發(fā)明，是貯能和供能技術(shù)的巨大進步。(1)如圖所示裝置的總反應(yīng)的離子方程式是____。其中銅片是____(填“正極”或“負極”)，該電極的反應(yīng)式為____。(2)能證明該裝置將反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能的實驗現(xiàn)象是：____、____。(3)外電路中，電子從____電極流出(填“Zn”或“Cu”)。(4)汽車尾氣中NO含量可通過NO傳感器監(jiān)測，工作原理如圖：①NiO電極是____(填“正”或“負”)極。②Pt電極上的電極反應(yīng)式為____。17．（2022·北京市第四十三中學(xué)高一期中）化學(xué)能在一定條件下可轉(zhuǎn)化為電能。(1)將鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中，反應(yīng)的離子方程式為___________。(2)將鋅片、銅片按照如圖所示裝置連接，鋅片是___________(填“正極”或“負極”)，電極反應(yīng)式是___________。能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實驗現(xiàn)象是：電流表指針偏轉(zhuǎn)，銅片上___________。(3)下列反應(yīng)通過原電池裝置，可實現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是___________(填序號)。①2H2＋O22H2O②Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+③CaO＋H2O=Ca(OH)2三、原理綜合題18．（2022·北京豐臺·高一期中）化學(xué)能在一定條件下可轉(zhuǎn)化為電能。(1)某原電池裝置如圖所示。其中，Zn電極為原電池的_______極(填“正”或“負”)，電極反應(yīng)式是_______。能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實驗現(xiàn)象是：_______、銅片上產(chǎn)生大量氣泡。當(dāng)銅表面析出22.4mL氫氣(標準狀況)時，導(dǎo)線中通過了_______mol電子。(2)通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量，其工作原理如下圖所示：①NiO電極上發(fā)生的是_______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。②外電路中，電子的流動方向是從_______電極流向_______電極(填“NiO”或“Pt”)。③Pt電極上的電極反應(yīng)式為_______。

參考答案1．B【詳解】A．由于溶解氧濃度低，反應(yīng)速率低，故可用增大電極與海水的接觸面積來提高反應(yīng)速率，故A正確；B．正極反應(yīng)電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-，所以正極反應(yīng)物為溶解氧，但海水中含有足量的溶解氧，不需要定期補充，故B錯誤；C．負極電極反應(yīng)式為Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，生成的氫氧化鎂覆蓋在電極表面，阻隔電極與海水的接觸，致使負極活性衰減，故C正確；D．Mg較活潑，可直接與水反應(yīng)：，故D正確；故選B。2．B【分析】原電池工作時，H2失電子在負極反應(yīng)，負極反應(yīng)為，正極上為氧氣得電子生成CO，則正極的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e－=2CO，以此解答該題?！驹斀狻緼．該電池在室溫下碳酸鹽不能熔融，不能正常工作，故A錯誤；B．原電池工作時，H2失電子在負極反應(yīng)，負極反應(yīng)為，故B正確；C．電池是利用的是負極生成的二氧化碳的循環(huán)使用，不能利用工廠中排出的CO2，減少溫室氣體的排放，故C錯誤；D．電極反應(yīng)中電子守恒正極的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e－=2CO，電池工作時，外電路中通過0.2mol電子，反應(yīng)中消耗氧氣0.05mol，消耗O2質(zhì)量=0.05mol×32g/mol=1.6g，故D錯誤；故選B。3．B【分析】Fe?Cu原電池中，稀硫酸為電解質(zhì)溶液，總反應(yīng)為：Fe+2H+=Fe2++H2↑，則Fe作負極，失去電子被氧化，Cu作正極，H+得到電子被還原，電子由負極流向正極，陽離子向正極移動，據(jù)此分析解答。【詳解】①根據(jù)分析可知，F(xiàn)e為負極，Cu為正極，①錯誤；②H+向正極移動，②錯誤；③由分析，F(xiàn)e為負極，Cu為正極，則電子由Fe電極流向Cu電極，③正確；④Cu為正極，H+在正極得到電子，電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e﹣=H2↑，④正確；⑤由2H++2e﹣=H2↑可知，有1mol電子流向?qū)Ь€，產(chǎn)生氫氣0.5mol，標準狀況下體積為11.2L，⑤錯誤；⑥負極的電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+，⑥錯誤；綜上，③④正確，答案選B。4．A【分析】a、b的活動性均比氫強，a可以從b的鹽溶液中置換出b，說明a的活潑性比b強，將a、b用導(dǎo)線相連放入溶液中，可構(gòu)成原電池，a為負極，b為正極，Cu2+得到電子被還原，發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，據(jù)此分析解答。【詳解】A．a(chǎn)為負極，金屬失去電子被氧化，不會析出氫氣，A錯誤；B．a(chǎn)為負極，金屬失去電子被氧化，b為正極，Cu2+得到電子被還原，發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，因此a極質(zhì)量減少，b極質(zhì)量增加，B正確；C．a(chǎn)為負極，b為正極，電流方向由b到a，C正確；D．a(chǎn)極金屬失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，b極Cu2+得到電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，D正確；答案選A。5．B【詳解】A．常見的放熱反應(yīng)有可燃物的燃燒、酸堿中和反應(yīng)、化合反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)、緩慢氧化反應(yīng)等，A項正確；B．氧化還原反應(yīng)能用于設(shè)計電池，因為該類反應(yīng)中有還原劑到氧化劑的電子轉(zhuǎn)移問題，而HCl與NaOH不屬于氧化還原反應(yīng)沒有電子的轉(zhuǎn)移問題，B項錯誤；C．常見的吸熱反應(yīng)有大多數(shù)分解反應(yīng)、鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)、碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等，C項正確；D．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時為吸熱反應(yīng)，需要從外界吸收能量，D項正確；故答案選B。6．C【分析】根據(jù)電子的流向可知X是負極，Y是正極，結(jié)合原電池的工作原理分析解答?！驹斀狻緼．通過裝置中電子移動方向可知，電子的流動方向：X→外電路→Y，故A錯誤；B．若兩電極分別為Zn和碳棒，由于Zn失電子，則X為Zn，Y是碳棒，故B錯誤；C．根據(jù)電子流向可知X是負極，Y是正極，溶液中的氫離子放電。陰離子向負極移動，則移向X電極，Y電極上有氫氣產(chǎn)生，故C正確；D．X極是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Y極上獲得電子，發(fā)生的是還原反應(yīng)，故D錯誤。本題答案C。7．B【分析】甲烷發(fā)生的電極反應(yīng)為CH4-8e-+10OH-=+7H2O，甲烷在負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；O2發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-，O2在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；電池總反應(yīng)為CH4+2O2+2OH-=+3H2O。【詳解】A．甲烷發(fā)生的電極反應(yīng)為CH4-8e-+10OH-=+7H2O，甲烷在負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，A項正確；B．甲烷燃料電池工作時總反應(yīng)為CH4+2O2+2OH-=+3H2O，消耗OH-生成H2O，OH-濃度減小，溶液的pH減小，B項錯誤；C．甲烷燃料電池工作時總反應(yīng)為CH4+2O2+2OH-=+3H2O，理論上每消耗1molCH4需要2molO2參與反應(yīng)，C項正確；D．若用H2做燃料電池的原料，1molH2失去2mol電子，而1molCH4失去8mol電子，故分別將1molH2和CH4做燃料電池的原料，產(chǎn)生電量甲烷多，D項正確；答案選B。8．A【分析】鋅錳干電池中，鋅易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極，所以負極材料是Zn，負極上電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，MnO2的作用是除去正極上的產(chǎn)物H2，本身生成Mn2O3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2MnO2+H2=Mn2O3+H2O，據(jù)此解題?！驹斀狻緼．由圖可知，干電池的正極材料是碳棒，故A錯誤；B．由分析可知，MnO2在正極放電，其產(chǎn)物為Mn2O3，故B正確；C．由分析可知，負極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+，故C正確；D．氯化銨、氯化鋅可以傳導(dǎo)離子，故可做離子導(dǎo)體，故D正確；故選A。9．C【分析】一般來說，在原電池中，較活潑的金屬作負極，較不活潑的金屬作正極。負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)。放電時電子從負極沿著導(dǎo)線流向正極，電流從正極流向負極，據(jù)此判斷金屬活動性順序?！驹斀狻竣貯、B用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀硫酸溶液中，

A極為負極，所以活潑性：A＞B；②在原電池中，電子從負極流經(jīng)外電路流向正極，C、D用導(dǎo)線相連后同時浸入稀H2SO4中，電子由C→導(dǎo)線→D

，則活潑性：C＞D；③A、C相連后，同時浸入稀硫酸溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡，說明C極是正極，所以金屬活潑性：A＞C；④B、D相連后，同時浸入稀硫酸溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)，說明D極是負極，所以金屬活潑性：D＞B。綜上所述可知四種金屬活潑性有強到弱順序是：A＞C＞D＞B，C滿足；答案是C。10．D【詳解】A．該裝置中負極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，正極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，氧化、還原反應(yīng)在不同區(qū)域進行，故A正確；B．石墨是電極材料，不參加反應(yīng)，故B正確；C．O2是正極反應(yīng)物發(fā)生還原反應(yīng)、H2是負極反應(yīng)物發(fā)生氧化反應(yīng)，故C正確；D．H2SO4可以傳導(dǎo)離子，不能傳導(dǎo)電子，故D錯誤；故選D。11．A【分析】由題干某原電池的總反應(yīng)為可知，Zn在反應(yīng)中由0價轉(zhuǎn)化為+2價，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故Zn作負極，Cu2+在反應(yīng)中化合價由+2價降低為0價，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故在正極上發(fā)生該反應(yīng)，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由于Zn比Cu活潑，故Zn作負極，Cu為正極，電解質(zhì)中的Cu2+被還原，A符合題意；B．裝置中沒有自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B不合題意；C．裝置中發(fā)生的電池總反應(yīng)為Fe+Cu2+=Fe2++Cu，C不合題意；D．由于Mg比Zn活潑，故Mg作負極，Zn作正極，D不合題意；故答案為：A。12．B【詳解】把a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池，若a、b相連時，a為負極，a為活潑金屬，b為正極，是較活潑的金屬，因此活潑性a>b；c、d相連時d上有氣泡，可知d上發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，d為正極，是較活潑金屬，因此活潑性c>d；a、c相連時a的質(zhì)量減少，a為負極，是活潑金屬，因此活潑性a>c；b、d相連時b為正極，則b為較活潑金屬，d為負極，是活潑金屬，因此活潑性d>b，則這四種金屬活動性順序a>c>d>b，故B正確；故選：B。13．A【詳解】A．燃料電池發(fā)電站是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A符合題意；B．地?zé)岚l(fā)電廠是地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為電能，故B不符合題意；C．風(fēng)力發(fā)電廠是風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，故C不符合題意；D．水力發(fā)電站是水能轉(zhuǎn)化為電能，故D不符合題意。綜上所述，答案為A。14．B【詳解】A．a(chǎn)→b總能量增大，為吸熱過程，A錯誤；B．該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，有電子轉(zhuǎn)移，理論上該反應(yīng)可以設(shè)計成原電池，B正確；C．升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，C錯誤；D．由圖可知：1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D錯誤。答案選B。15．D【詳解】A．由表中可以看出實驗①電流表指針偏向Al，說明Al是正極，而實驗②中指針偏向Cu，說明此時Al是負極，故兩實驗中Al電極的作用不相同，A錯誤；B．實驗③中Al和石墨，Al為負極，而電流表指針偏向正極，故偏向石墨，B錯誤；C．由于Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，而Al能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Al被氧化，故實驗④中，Al為負極，電極反應(yīng)式為：Al-3e-+4OH-=+2H2O，而Mg為正極，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑；C錯誤；D．分析實驗①②③可知鋁在原電池中的作用，與另一個電極材料有關(guān)，分析實驗①④可知鋁在原電池中的作用，與電解質(zhì)溶液有關(guān)，D正確；故答案為：D。16．(1)

Zn+2H+=Zn2++H2↑

正極

2H++2e-=H2↑(2)

銅片上有氣泡

電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(3)Zn(4)

負

O2+4e-=2O2-【解析】(1)該裝置為原電池，存在自發(fā)進行的反應(yīng)，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，故總反應(yīng)的離子方程式是Zn+2H+=Zn2++H2↑。鋅失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，為負極，銅片是正極，該電極的反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑；(2)能證明該裝置將反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能的實驗現(xiàn)象是：銅片上有氣泡、電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；(3)原電池外電路中電子從負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，在該裝置中，鋅為負極，故外電路中，電子從電子從Zn電極流出；(4)①該裝置為原電池，原電池中負極發(fā)生氧化反應(yīng)，由電極反應(yīng)物化合價的變化可知，NO失去電子生成NO2，故NiO電極是負極；②Pt電極為正極，氧氣得電子生成O2-，故電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-。17．

Zn+2H+=Zn2++H2↑

負極

Zn-2e-=Zn2+

產(chǎn)生大量氣泡

①②【詳解】(1)將鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H+=Zn2++H2↑。(2)將