5.3化学变化中的能量变化
（基础练习）
一、单选题
1．下列关于原电池的叙述，错误的是
A．构成原电池的正极和负极不一定是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转变为电能的装置
C．在原电池中，电子流出的一极是负极
D．在原电池中，电子流出的一极是正极
2．在生产和生活中，钢铁和铝合金已经成为大量使用的金属材料，下列说法错误的是
A．钢铁的主要成分为铁
B．在地壳中，铝的含量高于铁
C．一定条件下，单质铝可与铁的某种化合物发生置换反应
D．铝餐具可用来长时间存放酸性食物
3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)=Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极上发生还原反应
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g
4．下列反应不可以通过设计原电池装置，实现化学能直接转化为电能的是
A．2H2+O2=2H2O B．Fe+Cu2+=Fe2++Cu
C．NaOH+HCl=NaCl+H2O D．Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
5．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钠并加热：
B．过量的Fe与稀硝酸反应：
C．溶液中通入：
D．惰性电极电解氯化镁溶液：
6．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以溶液模拟海水，采用情性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是
A．负极反应为
B．b极为正极，发生氧化反应
C．当电路中转移电子时，模拟海水理论上除盐
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2：1
7．新一代电池体系是化学、物理等学科的基础理论研究与应用技术的前沿。锂硒电池具有优异的循环稳定性。下列有关说法错误的是
A．电极I为该电池的负极，被氧化
B．该电池放电时，电子由电极I经电解质溶液通过LAGP隔膜流向电极II
C．锂硒电池放电时电流由电极II流出，经外电路流向电极I
D．电极材料Se可由SO2通入亚硒酸(H2SeO3)溶液中反应制得，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
8．哈伯法合成氨的反应原理为，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行，以氮气和氢气为反应物的燃料电池是利用氮气的一种新方法。将上述合成氨反应设计成燃料电池，工作原理如图所示。其中溶有的稀的A溶液为电解质。下列说法不正确的是
A．b电极为负极
B．a电极发生的反应为
C．A溶液中所含溶质为
D．可用蒸发结晶的方法分离出A
9．下图是常用于太阳能路灯蓄电池的磷酸铁锂电池工作原理图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过，电池反应式为。电池放电时，下列说法正确的是
A．N极为电池负极 B．Li+由M极移动到N极
C．M极发生还原反应 D．将电能转化为化学能
10．铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述不正确的是
A．撤掉盐桥不能形成闭合回路，所以不能形成原电池
B．电池反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．每生成1molCu，通过盐桥的电子为2mol
11．如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如下图所示，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．电解质溶液中H＋移向Y极
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
12．热激活电池常用作火箭的工作电源，某种热激活电池以和为电极材料，以无水为电解质，电池总反应为。当电解质受热熔融后，电池即可瞬间放电。下列有关说法不正确的是
A．电极发生还原反应
B．负极的电极反应式为
C．放电时，向负极移动
D．每转移1mol电子，正极质量减少48g
13．铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质。下列说法错误的是
A．反应①又称铝热反应，常用于野外焊接铁轨
B．利用②③反应都能产生氢气，产生等量氢气消耗Al的质量相等且转移电子数也相等
C．常用反应⑥制备Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全沉淀
D．工业上常用反应⑦制备金属铝，制备过程中常加入冰晶石以降低Al2O3熔化所需温度
14．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池放电时，以金属钠为负极，碳纳米管为正极，下列有关说法正确的是
A．正极上发生氧化反应
B．金属钠在负极上失电子
C．阳离子由正极移向负极
D．该新型固态电池电解质可以选择水溶液环境
15．电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是
A．电极a的反应式为：
B．电流由a电极沿导线流向b电极
C．隔膜允许通过
D．标准状况下，1 mol K参与反应，消耗22.4 L
二、填空题
16．原电池是一种将_______能转化为_______能的装置。如图所示的原电池装置中，锌片发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应为_______； 铜片上能够观察到的现象是_______，电子由_______(填“正”或“负”，下同)极经导线移向_______极，总反应的离子方程式为_______。
17．航天技术上使用的一种氢—氧燃料电池原理可以简单看作下图，则：工作时，氢燃料通入该电池的___________(填电极名称)，OH-向___________(a或b)极移动。
18．I、
(1)锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图1所示：电路中每通过0．4mole-，负极质量减少___________________g；工作时NH在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是10eˉ的微粒，正极的电极反应式是__________。
(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，用来衡量电池的优劣，则Li、Na、Al分别作为电极时比能量由大到小的顺序为__________。
(3)某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下，当该装置工作时，Y极发生的电极反应式为____________。
II．锂一空气电池的理论能量密度高，是未来提高电动汽车续航里程的关键。
(4)锂一空气电池的反应原理可表示为： 。其放电时的工作原理如图所示：
电池工作时，发生氧化反应的是___________(填“A”或“B”)极。
(5)空气中的CO2、H2O影响电池放电。探究H2O对放电的影响：向非水电解液中加入少量水，放电后检测A、B电极上的固体物质。
A极：LiOH B极：Li2O2、LiOH
①A、B电极产生LiOH的化学方程式分别是__________、____________。
②H2O降低锂一空气电池放电、充电循环性能。
(6)探究CO2对放电的影响：使电池在三种不同气体(物质的量相等)中放电，测量外电路转移的电子与消耗O2的比值[ ]。
实验 i ii iii
气体 O2 CO2
≈2 ≈2
①放电时，实验i中B极的电极反应式为_________________。
②下列分析正确的是_________________。
a．放电时，i、iii中通过外电路的电子数相等
b．ⅲ中B极所发生的电极反应的产物主要为Li2O2
c．ⅲ中 ，说明CO2未与Li2O2反应
19．原电池的构成条件_________、_________、_________、_________
20．研究化学反应中的能量转化是科研工作者的重要课题。回答下列问题：
(1)现有反应：①C+CO22CO；
②Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑；
③Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
④2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。
以上四个反应中属于吸热反应的是____(填序号)。
(2)如图，某课外兴趣小组设计了甲、乙、丙三个装置：
①能构成原电池的装置是____。
②能构成原电池的装置中，负极材料是____(填化学式)；负极的电极方程式为____；正极产生的现象是____。
③若原电池反应中有0.2mol电子转移，则生成的气体在标准状况下的体积为____L。
三、实验题
21．下图A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）A中反应的离子方程式是_____。
（2）B中Cu极属于原电池中的_____极；Fe极附近溶液呈_____色。
（3）C中被腐蚀的金属是_____（填化学式），A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_____（用“＞”表示）。
参考答案：
1．D2．D3．C4．C5．B6．B7．B8．D9．B10．D11．C12．C13．C14．B15．B
16． 化学 电 氧化 有气泡生成 负 正
17． 负极 a
18．(1) 13.0
(2)Li＞Al＞Na
(3)2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-
(4)A
(5)
(6) b
19． 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原
20．(1)①②
(2) 丙 Fe Fe-2e-=Fe2+ 冒气泡 2.24
21． Fe＋2H+ = Fe2+＋H2↑ 正 浅绿 Zn B>A >C
