化学能与电能 1.docx
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化学能与电能1
1.光电池可用作计算器、人造卫星的动力,如图所示。
下列分析正确的是（ ）
A.硅是将太阳能转换为电能的常用材料
B.玻璃盖板是由纯碱、石灰石与石英制得的晶体
C.支架用铝合金而不用铝是利用了其熔点高于铝的特点
D.光电池制造中不会产生任何化学污染
2.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为负极。
则X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）
A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X
3.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放人用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是（ ）
A.外电路的电流方向为:
X→外电路→Y
B.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为Fe
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y
4.有A、B、C、D四块金属片,用导线两两相连插入稀硫酸中,可以组成各种原电池.若A和B相连时,A为负极;C与D相连时,C溶解,D上有氢气生成;A与C相连时,C为正极;B与D相连时,电子由D极经导线流向B极,则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为
A.A>B>C>DB.A>C>D>BC.C>A>D>BD.B>D>C>A
5.下图为某课外小组自制的氢氧燃料电池,a、b均为惰性电极。
下列叙述不正确的是（ ）
A.a极是负极,该电极上发生氧化反应B.b极反应是O2+4H++4e-
2H2O
C.总反应方程式为2H2+O2
2H2OD.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
6.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为硫酸,工作时反应为:
Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O下列结论正确的是（）
A.Pb为正极被氧化B.SO42-只向PbO2极移动
C.电解质溶液密度不断减小D.溶液的pH值不断减小
7.铜、锌和硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol电子通过时,理论上两极的变化是（ ）
①锌片溶解32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出1gH2④铜片上析出1molH2
A.①③B.①④C.②③D.②④
8、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为:
PbSO4+2LiCl+Ca
CaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有关说法正确的是（ ）
A.正极反应式:
Ca+2Cl--2e-
CaCl2B.放电过程中,Li+向负极移动
C.每转移0.1mol电子,理论上生成20.7gPb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
9.纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。
有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O
2Ag+Zn（OH）2。
关于该电池的叙述不正确的是（ ）
A.电子工作时,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极
B.电子工作时,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极,Ag2O是负极
C.正极的电极反应为Ag2O+H2O+2e-
2Ag+2OH-
D.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应
10、液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。
一种以液态肼（N2H4）为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。
下列关于该电池的叙述正确的是（ ）
A.b极发生氧化反应B.a极的反应式:
N2H4+4OH--4e-
N2↑+4H2O
C.放电时,电流从a极经过负载流向b极D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜
11、镁-过氧化氢燃料电池具有比能量高、安全方便等优点,其总反应为Mg+H2O2+H2SO4
MgSO4+2H2O,结构示意图如图所示。
下列关于该电池的叙述正确的是（ ）
A.电池内部可以使用MnO2作填料B.电流工作时,H+向Mg电极移动
C.电池工作时,正极的电板反应式为Mg-2e-
Mg2+
D.电池工作时,电解质溶液的pH将不断变大
12、iPhone手机使用的锂电池以质量轻、能量高而备受关注,目前已成功研制出多种锂电池。
某种锂电池的总反应式是Li+MnO2
LiMnO2。
下列说法正确的是（ ）
A.MnO2是负极,电极反应为MnO2+e-
MnO2-
B.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
C.电池内部产生的MnO2-向锂电极移动
D.钠比锂更活泼,相同质量的钠做电极比锂提供的电能更多。
13、心脏起搏器中使用的新型电池Li-I2电池使用寿命已超过10年,其反应简化为:
2Li+I2
2LiI,下列说法不正确的是（ ）
A.负极反应:
Li-e-
Li+B.该电池以LiI水溶液为电解质
C.该电池以有机碘化物为电解质D.Li-I2电池是一种高能长寿的固体电池
14、下列叙述是小明做完铜、锌原电池的实验后得出的结论和认识,你认为正确的是（）
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极
C.电子沿外导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气
D.铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过
15、最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。
电池总反应为:
Zn+2MnO2+H2O
ZnO+2MnOOH。
关于此电池,下列说法正确的是（ ）
A.该电池Zn为负极,ZnO为正极,MnO2催化剂
B.该电池的正极反应为:
MnO2+e-+H2O
MnOOH+OH-
C.放电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn
D.电池工作时OH-能通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动
16、电池在生产、生活中应用越来越广泛。
下列说法错误的是（ ）
A.化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等,一次电池只能放电,不能充电
B.铅蓄电池应用广泛,主要优点是单位重量的电极材料释放的电能大
C.燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点
D.锂电池是一种高能电池,体积小、重量轻,单位质量能量比高
17、下列有关电池叙述正确的是（ ）
A.水果电池是高效环保的家用电池B.锌锰干电池是一种常用的二次电池
C.锌锰干电池碳棒是负极,锌片是正极D.锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄
18、下图为钠-硫高能蓄电池的结构如图,M为Na2O和Al2O3的混合物,电池的反应原理为2Na+xS
Na2Sx,该电池工作温度为320℃。
下列说法错误的是（ ）
A.a为电池正极,b为电池负极B.电池放电时,正极反应为xS+2e-
Sx2-
C.电池充电时.Na所在电极连接电源正极D.M的作用为导电和隔离钠和硫
19、右图是一种航天器能量储存系统原理示意图.下列说法正确的是（ ）
A.该系统中只存在三种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:
O2+2H2O+4e-
4OH-
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
20.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A.反应CH4+H2O
3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为:
H2+2OH--2e-
2H2O
C.电池工作时,CO32-向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为:
O2+2CO2+4e-
2CO32-
21.有人将甲醇设计成为一种燃料电池,并用硫酸作电解质,其中发生的化学反应为:
甲醇与氧气反应生成水和二氧化碳（aq表示溶液）.该电池负极发生的反应是（ ）
A.CH3OH（g）+O2（g）
H2O（l）+CO2（g）+2H+（aq）+2e﹣
B.O2（g）+4H+（aq）+4e﹣
2H2O（l）
C.CH3OH（g）+H2O（l）
CO2（g）+6H+（aq）+6e﹣
D.CH3OH（g）+8OH﹣
CO32﹣（aq）+6H2O+6e﹣
22、Mg_H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。
该电池工作时,下列说法正确的是（ ）
A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正极移动
23、用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是（）
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:
Ag++e-
Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍断续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①②B.③④C.②④D.②③
24、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:
2H2+O2
2H2O,
下列有关说法正确的是（ ）
A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为:
O2+2H2O+4e-
4OH-
C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
25、下图为番茄电池,下列说法正确的是（ ）
A.一段时间后,铜片质量会变小B.铜电极附近会出现蓝色
C.电流由铜通过导线流向锌D.锌电极是该电池的正极
26、观察如图所示的两个实验装置,若两烧杯中硫酸的浓度相同,铜片和锌片都是纯净单质,判断下列叙述中正确的是（ ）
A.两个装置均是原电池装置B.乙中电子由铜片经过电流计流向锌片
C.过一段时间两烧杯中溶液的酸性均减弱
D.因都是锌与稀硫酸的反应,所以两装置中产生气泡的速率相同
27、根据下列事实:
①A+B2+
A2++B;②D+2H2O
D（OH）2+H2↑ ;③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-
E,B-2e-
B2+。
由此可知A2+、B2+、D2+、E2+的氧化性强弱关系是（ ）
A.D2+>A2+>B2+>E2+B.B2+>A2+>D2+>E2+C.D2+>E2+>A2+>B2+D.E2+>B2+>A2+>D2+
28、镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH中的M表示储氢金属或合金。
该电池在放电过程中的总反应方程式是NiOOH+MH
Ni（OH）2+M,下列说法错误的是（ ）
A.放电过程中负极的电极反应式:
MH+OH--e-
H2O+M
B.放电过程中OH-从正极向负极迁移
C.放电时若有1molM生成,则转移的电子数目为NA（NA为阿伏加德罗常数的值）
D.NiMH电池中不能用KOH溶液作电解质溶液
29、锂-空气电池放电时的工作原理如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A.放电时Li+由B极向A极移动B.原电池反应为4Li+O2+2H2O
4LiOH
C.正极反应式为O2+4H++4e-
2H2OD.电解液a可以为LiCl溶液溶液
30、流动电池是一种新型电池。
其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。
北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4
CuSO4+PbSO4+2H2O。
下列说法不正确的是（ ）
A.a为负极,b为正极B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大
C.a极的电极反应为Cu-2e-
Cu2+D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO4
31、普通锌锰干电池的外壳是锌筒,内置一个碳棒作电极,工作时发生的反应为2Zn+4NH4Cl+4MnO2
Zn（NH3）4Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O。
下列有关说法不正确的是（ ）
A.干电池的负极是锌筒B.MnO2在碳棒上发生还原反应
C.闲置时间过长干电池也会失去供电能力D.工作时电解液中的NH4-移向负极
32、将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上面并压紧（如下图所示）。
在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表。
金属
电子流动方向
电压/V
甲
甲→Cu
+0.78
乙
Cu→乙
-0.15
丙
丙→Cu
+1.35
丁
丁→Cu
+0.30
已知构成两电极的金属,其金属活动性相差越大,电压表的读数越大。
请依据记录数据判断,下列有关说法正确的是（ ）
A.在四种金属中丙的还原性最强
B.金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜
C.甲、乙若形成原电池,甲为正极
D.甲、乙形成合金时,将该合金露置在空气中,乙先被腐蚀
33、下列叙述中正确的是（ ）
A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极得电子,被还原
C.原电池中发生氧化反应的电极是负极
D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极
34、有一种银锌电池其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应:
Zn+2OH--2e-
ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-
2Ag+2OH-;总反应式:
Ag2O+Zn
ZnO+2Ag。
根据反应式判断,下列叙述正确的是（ ）
A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH减小B.在使用过程中,电子由Ag2O极流向Zn极
C.Zn是负极,Ag2O是正极D.Zn极发生还原反应,而Ag2O极发生氧化反应
35、在装有水的容器中.用棉线悬挂一个在水中保持水平的金属棒,该棒由铁和铜焊接而成,棉线系在两种金属接缝处（如图所示）,再向水中加入少量CuSO4溶液,经过一段时间后看到的现象应是（ ）
A.铁端将附着铜增重下沉B.铜端将附着铜增重下沉
C.铁端将变细减重上升D.铜端粗细不变而下沉
36、被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片（在其一边镀锌,而在其另一边喷涂二氧化锰）作为传导体。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为Zn+2MnO2+H2O
ZnO+2MnO（OH）,下列说法正确的是（ ）
A.该电池的负极为锌,工作时锌离子向负极移动
B.该电池反应中二氧化锰起氧化剂作用
C.当0.1molZn完全溶解时,转移电子个数为1.204X1024
D.电池负极反应式为2MnO2+2e-+2H2O
2MnO（OH）+2OH-
37、一种新型乙醇电池用磺酸类质子作溶剂,比甲醇电池效率高出32倍。
电池示意图如下。
下面对这种电池的说法疋确的是（ ）
A.通入氧气的电极发生氧化反应B.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移
C.通入乙醇的电极是正极D.电池正极的电极反应为4H++O2+4e-
2H2O
38.如图所示,组成一种原电池,试回答下列问题（灯泡功率合适）:
（1）.电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡 （填“亮”或“不亮）。
若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为 ;Al电极上发生的反应为 （正、负电极的电极反应式要保持得失电子相等）。
（2）.电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡 （填“亮”或“不亮”）。
若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为 ;Al电极上发生的反应为 （正、负电极的电极反应式要保持得失电子相等）。
39、依据氧化还原反应:
设计的原电池如图所示（注:
两烧杯间的盐桥可以使阴、阳离子发生定向移动）。
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。
40、某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
试根据表中的实验现象回答下列问题:
（1）实验1、2中Al所作的电极（正极或负极）是否相同（填“相同”或“不相同”）________。
（2）对实验3完成下列填空:
①铝为________极,电极反应式:
_______________________________________________。
②石墨为_______极,电极反应式:
________________________________________________。
③电池总反应式:
_____________________________________________________________。
（3）实验4中铝作负极还是正极_______,理由是___________________。
写出铝电极的电极反应式______________________________________。
（4）解释实验5中电流计指针偏向铝的原因:
______________________________________。
（5）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:
_______________________。
参考答案：
一、手动选题
1.
答案：
1.亮;Mg-2e-
Mg2+ ;2H++2e-
H2↑
2.亮;2Al-6e-+8OH-
2AlO2-+4H2O;6H++6e-
3H2↑
解析：
一般情况下,活动性强的金属作负极,但同时要观察电极材料能否与电解质溶液发生反应。
本题易把
（2）中负极和正极依然判断为Mg和Al。
而忽略了Mg并不与NaOH溶液发生反应。
2.
答案：
A
解析：
硅是制造太阳能电池的主要材料,在生产硅的过程中会产生污染,A项正确,D项错误;玻璃是混合物,不属于晶体,B项错误:
合金的熔点低于其成分金属,C项错误。
3.
答案：
C
解析：
活泼的金属可以将不活泼的金属从其盐溶液中置换出来,所以X的金属性强于Z的。
原电池中较活泼的金属作负极,所以Y的金属性强于X的,因此答案选C。
4.
答案：
D
解析：
A、根据图片知该装置是原电池,外电路中电子从X电极流向Y电极,电流的流向与此相反,即Y→外电路→X,故A错误;
B、原电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属作正极,若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,X为Fe,故B错误;
C、X是负极,负极上发生氧化反应;Y是正极,正极上发生还原反应,故C错误;
D、原电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属作正极,该原电池中X是负极,Y是正极,所以若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y,故D正确;
故选D.
5.
答案：
B
解析：
若A和B相连时,A为负极,B为正极,所以活泼性A>B;
C与D相连时,C溶解,D上有氢气生成,较活泼金属溶解,较不活泼金属上析出氢气,所以活泼性C>D;
A与C相连时,C为正极,A为负极,所以活泼性A>C;
B与D相连时,电子由D极经导线流向B极,电子从负极沿导线流向正极,所以活泼性D>B;
所以这几种金属的活泼性顺序为A>C>D>B.
故选B.
6.
答案：
B
解析：
A项,a极通H2,为负极,电极反应为2H2+4OH-4e-
4H2O,发生氧化反应;B项,b极通O2,为正极,电极反应为O2+2H2O+4e-
4OH-,B项不正确;C项,正、负极的电极反应相加得总反应为2H2+O2
2H2O;D项,氢氧燃料电池的能量高,且产物为水,对环境无污染,故是具有应用前景的绿色电源。
7.
答案：
C
解析：
A.由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb
2PbSO4+2H2O可知,Pb为负极,发生失电子的氧化反应,被还原,故A错误;
B、原电池中阳离子向正极移动,阴离子硫酸根向负极Pb极移动,故B错误;
C、由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb
2PbSO4+2H2O可知,硫酸被消耗,电解质溶液密度不断减小,故C正确;
D、由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb
2PbSO4+2H2O可知,硫酸被消耗,pH不断增大,故D错误.
故选C。
点评:
本题考查原电池的工作原理,题目难度中等,本题注意电极反应式的书写,为解答该题的关键。
8.
答案：
A
解析：
铜、锌和硫酸构成的原电池中,该原电池放电时,电池反应式为Zn+H2SO4
ZnSO4+H2 ↑。
设当导线中有1mol电子通过时,理论上负极锌片溶解32.5g,铜片上析出氢气1g,选A。
9.
答案：
D
解析：
A、正极发生还原反应,故为PbSO4+2e-
Pb+SO42-,错误;B、放电过程为原电池,阳离子向正极移动,错误;C、每转移0.1mol电子,生成0.05molPb,为10.35g,错误;D、常温下,电解质不能融化,不能形成原电池,故指针不偏转,正确。
10.
答案：
B
解析：
由总反应可以看出,负极为Zn,正极为Ag2O,电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,A项正确,B项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,C项正确,D项正确。
11.
答案：
B
解析：
通入燃料N2H4的电极a作负极,通入氧气的电极b作正极。
负极发生反应N2H4+4OH--4e-
N2↑+4H2O;正极发生反应:
O2+4e-+2H2O
4OH-.放电时电子从a极经过负载流向b极。
电流则电流从b极经过负载流向a极.由于在反应过程中不断消耗OH-或生成OH-离子。
因此其中的离子交换膜需选用阴离子交换膜。
根据上述分析可知正确选项为B.
12.
答案：
D
解析：
A、根据总反应:
Mg+H2O2+H2SO4
MgSO4+2H2O可知电池中有双氧水,加入MnO2作填料,能使双氧水加速分解,所以不能用MnO2作填料,故错误;
B、电流工作时,H+向正极移动,Mg失电子为负极,故B错误;
C、根据总反应:
Mg+H2O2+H2SO4
MgSO4+2H2O,则负极是金属镁发生失电子的氧化反应,即Mg-2e-
Mg2+,故错误;
D、根据总反应:
Mg+H2O2+H2SO4
MgSO4+2H2O,电池工作时,消耗硫酸,溶液中氢离子浓度减小,所以电解质溶液的pH将不断变大
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