实验活动6-化学能转化为电能(原卷版).docx

实验活动6 化学能转化为电能
考试时间：70分钟 卷面分值：100分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，只交试卷答题页。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、 选择题(本题含16小题，每题3分，共48分。每题只有一个选项符合题意)
1．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·高一校考期中）下列关于原电池的说法中，正确的是（       ）
A．任何化学反应上都能设计成原电池
B．原电池工作时，阳离子向负极移动
C．原电池的负极发生氧化反应
D．原电池工作时，电子通过电解质溶液流向正极
2．（2021秋·江苏盐城·高二校考期中）在如图所示的装置，a为活泼性顺序位于氢之前的金属，b为石墨棒，关于此装置的各种叙述正确的是

A．石墨棒上有气体放出，溶液酸性变弱
B．a是正极，b是负极
C．导线中有电子流动，电流方向是从a极到b极
D．b极附近的SO浓度逐渐增大
3．（2020秋·广东茂名·高二校联考期末）下列关于原电池的说法正确的是
A．铜、铝作电极组成的原电池中铝可能是正极
B．钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe-3e-=Fe3+
C．电极本身一定参与电极反应
D．原电池工作时，阳离子移向正极，且一定在正极得电子发生还原反应
4．（2022秋·山西太原·高一太原师范学院附属中学校联考阶段练习）下列四个常用电化学装置的叙述错误的是

图Ⅰ水果电池图
图Ⅱ干电池
图Ⅲ铅蓄电池
Ⅳ氢氧燃料电池

A．图Ⅰ所示电池中，电流从铜片流出
B．图Ⅱ所示干电池中锌皮作负极
C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小。
D．图Ⅳ所示电池中正极反应为： O2+2H2O+4e- =4OH-
5．（2022春·四川绵阳·高二盐亭中学校考开学考试）氢氧燃料电池已用于航天飞机， 它是以铂作电极， ​溶液作电解质， 下列叙述不正确的是
A．正极电极反应为： ​
B．供电的总反应为： ​
C．氢氧燃料电池不仅能量转化率高， 而且产物是水， 属于环境友好电池
D．氢氧燃料电池中 ​和​燃烧放出的热量转变为电能
6．（2022秋·广西钦州·钦州一中校考期中）银锌纽扣电池如图，电池反应式为：，下列说法正确的是

A．锌作正极
B．负极发生还原反应
C．负极的电极方程式为：
D．电池工作时，电流从经导线流向Zn
7．（2021秋·内蒙古赤峰·高一校考阶段练习）将铜片、锌片和CuSO4溶液组装成原电池装置，当导线中有1mol电子通过时，下列说法不正确的是
A．溶液中移向锌电极
B．铜片作正极，Cu在正极发生还原反应
C．锌片质量减少65g，铜片质量增加32g
D．电子由锌片通过导线流向铜片
8．（2020秋·江苏镇江·高二吕叔湘中学校考期末）金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．金属M作电池正极
B．电解质是熔融的MO
C．电路中转移2 mol电子，理论上约消耗空气56 L
D．电池总反应为2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2
9．（2020秋·山西吕梁·高一汾阳中学校考期中）燃料电池是燃料(如氢气、甲烷(CH4)、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是KOH溶液。电池的总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，下面关于甲烷燃料电池的说法不正确的是
A．正极反应式：O2+4H++4e−＝2H2O
B．负极反应式：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O
C．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度变小
D．放电时溶液中的阴离子向负极移动
10．（2022秋·广东广州·高一广州市育才中学校考期中）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl+Mg= Mg2++2Ag+2Cl-，有关该电池说法错误的是
A．镁为电池负极 B．有24g镁被氧化时，还原得到216g银
C．正极反应为Ag++e-=Ag D．可用于海上应急照明
11．（2022秋·黑龙江双鸭山·高一校考期中）下列说法不正确的是(　　)
A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源
B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源
C．火力发电是化学能间接转化为电能的过程
D．水力发电是将化学能直接转化为电能的过程
12．某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K2SO4溶液）。下列说法正确的是

A．该原电池的正极反应是Cu2++2e－=Cu
B．甲烧杯中溶液的血红色逐渐变浅
C．盐桥中的SO42－流向甲烧杯
D．Cu电极质量减少，Pt电极质量增加
13．（2022春·福建厦门·厦门市湖滨中学校考期中）某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是

A．该装置把化学能转化为电能 B．Zn为正极，发生氧化反应
C．工作时由Zn电极向Cu电极迁移 D．工作一段时间后Cu电极质量不变
14．（2022秋·江苏常州·高二统考期中）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一种制取Cu2O的电解池示意图如下，电池总反应为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是

A．石墨电极上产生氢气
B．铜电极发生还原反应
C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1mol电子转移时，有0.1mol Cu2O生成
15．（2022秋·广东茂名·高一统考期中）下列说法正确的是

A．图1所示装置能将化学能转化为电能
B．图2所示反应为吸热反应
C．锌锰干电池中，锌筒作负极
D．蓄电池充电时，没有发生氧化还原反应
16．（2022秋·河南濮阳·高一校考阶段练习）某+2价金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，外电路电子由碳材料电极流向金属Ｍ电极
B．放电时，空气中的氧气得到电子
C．电池总反应为
D．金属M作电池负极，放电时发生氧化反应
二、 非选择题 (本题共5小题，1-3题每题10分，4-5题每题11分，共52分)
17．（2021秋·新疆伊犁·高一校联考期末）天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。回答下列问题：
(1)天然气的要成分为甲烷，则甲烷的结构式是___，其空间构型是___。
(2)天然气燃烧反应过程中的能量变化，符合图中的___(填序号)。
a.    b.    c.
(3)利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，可将甲烷和二氧化碳转化为可利用化学品，该技术中的化学反应为：CH4(g)+3CO2(g)2H2O(g)+4CO(g)，已知该反应为吸热反应，则反应过程中断裂的化学键类型为___，反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量___(选填“大于”“小于”或“等于”)形成产物的化学键释放的总能量。
(4)如图是某笔记本电脑使用的甲醇空气燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从___处通入(填“a”或““b“)，电池内部H+向___(填“左”或“右”)移动，正极发生___反应(氧化或还原)，电极反应式为___；若a极通入H2，请写出负极的电极反应式___。

18．（2022春·河北石家庄·高一河北新乐市第一中学校考阶段练习）回答下列问题：
(1)①若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是____，负极反应为____。
②若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为_____(填“Mg”或“Al”)，总反应的化学方程式为____。

(2)中国科学院长春应用化学研究所在甲烷燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲烷燃料电池的工作原理如图所示。

电池工作时，b口通入的物质为____，c口通入的物质为____。电池负极的电极反应式为____。工作一段时间后，当3.2g甲烷完全反应生成CO2时，有____个电子转移。
19．（2020秋·贵州毕节·高一统考期末）（1）如图甲所示，在锥形瓶里放置装有水的小试管。往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体，②浓硫酸，③硝酸铵固体，④NaCl固体。其中能使a溶液面高于b溶液面的是___（填序号）。

（2）如图乙是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：
①Zn为正极，Cu为负极；
②H+向负极移动；
③电子的流动方向，从Zn经外电路流向Cu；
④Cu极上有H2产生；
⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol;
⑥正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。
以上描述合理的是___（填序号）。
（3）试解决下列有关化学反应速率的问题。
①若图乙的烧杯中最初装入的是500mL2mol·L-1的稀硫酸，当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气（标准状况），则这2min内H2SO4的反应速率v(H2SO4)=___。2min末，烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为（溶液体积变化忽略不计）c(H2SO4)=___、c(ZnSO4)=___。
②若要使反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的速率加快，下列措施可行的是___（填序号）。
a.改锌片为锌粉
b.改稀H2SO4为98%的浓硫酸
c.升高温度
d.滴加少量CuSO4溶液
20．将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：

(1)下列说法正确的是_______。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D．两烧杯中溶液的pH均增大
(2)在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_______乙(填“>”、“＜“或“=”)。
(3)当甲中产生1.12L(标准状况)气体时，通过导线的电子数目为_______。
(4)当乙中产生1.12L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H＋)=0.1 mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为_______。
21．（2022秋·河北张家口·高一张北县第一中学校考阶段练习）回答下列问题：
(1)已知Al与NaOH溶液发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，某同学欲根据此反应设计一个原电池装置，部分设计如图：

①请将该原电池装置补充完整，并于装置中标明电极正负极____。
②负极所用电极材料为____，该电极对应的电极反应方程式为___。
(2)实验小组对可逆反应aX(g)+bY(g)pZ(g)进行探究。回答下列问题：
T℃时，起始向10L恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。

①0~4min内的反应速率(Y)=____。
②为提高此反应的速率，下列措施可行的是____(填字母代号)。
A．移出Z    B．使用适合催化剂    C．降低温度     D．增大压强
③该反应达最大限度时Y的体积分数为____(保留一位小数)。
④下列描述能表示该反应达平衡状态的是____。
A．容器内的混合气体的平均相对分子质量不再改变
B．容器内压强不再发生变化
C．2(X)=(Y)
D．X的体积分数不再改变