高中化学专题1化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化2化学电源同步练习苏教版选修4
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第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能[目标导航]1。
熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。
2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置,通过实验会说明原电池的原理,以及判断原电池的正、负极。
3.会正确书写电极反应式,熟知原电池的应用。
一、一次能源和二次能源1.能源按其来源可分为一次能源和二次能源。
能源类别定义实例一次能源直接从自然界中取得的能源太阳能、风能、地热能、潮汐能、煤、石油、天然气等二次能源由一次能源经过加工、转换得到的能源电能(水电、火电、核电)、蒸汽能、机械能等2.二次能源-—火力发电(1)火力发电原理:首先通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电. (2)能量转换过程:化学能错误!热能错误!机械能错误!电能.其中能量转换的关键环节是燃烧。
(3)火力发电弊端:①煤属于不可再生资源,用一点少一点,用煤发电会造成资源的浪费。
②能量经过多次转化,利用率低,能量损失大.③煤燃烧会产生有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等),污染环境。
【议一议】1.判断正误(1)根据一次能源和二次能源的划分,氢气为二次能源。
()(2)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.()(3)火力发电是化学能间接转化为电能的过程.()(4)水力发电是将化学能转化为电能的过程。
()答案(1)√(2)√(3)√(4)×二、化学能直接转化为电能1.按要求完成下列实验,并填表2.原电池(1)概念:是将化学能转化为电能的装置;原电池的反应本质是氧化还原反应。
(2)构成条件①原电池反应必须是自发的氧化还原反应,②具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属),③两电极均插入电解质溶液中,④电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。
(3)原电池的工作原理原电池总反应式:Zn+2H+===Zn2++H2↑。
(4)能量转化过程:原电池在工作时,负极失电子,电子通过导线流向正极,被氧化性物质得到,闭合回路中形成电流,化学能转变为电能.【议一议】2.判断正误:(1)HCl+NaOH===NaCl+H2O是放热反应,可以设计成原电池.()(2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中,电流表指针发生偏转.()(3)在铜-锌-稀硫酸原电池中,电子由锌通过导线流向铜,再由铜通过电解质溶液到达锌。
第1章第3节化学能转化为电能--电池第2课时化学电源一、选择题1.锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。
锂-硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成,金属锂片作为负极,正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开,其电池结构如图,下列说法不正确的是( )A. 负极的电极反应式为Li-e-===Li+B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性C. 电池工作时电子经导线流向正极,又经高氯酸锂介质流向Li极D. 总反应方程式为2Li+S===Li2S2.某手机电池采用了石墨烯电池,可充电5分钟,通话2小时。
一种石墨烯锂硫电池(2Li +S8===Li2S8)工作原理示意图如图。
已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。
下列有关该电池说法不正确的是( )A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B. A电极为该电源的负极,发生氧化反应C. B电极的反应:2Li++S8+2e-===Li2S8D. 电子从A电极经过外电路流向B电极,再经过电解质流回A电极3.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A. 正极反应式:Ag+Cl--e-===AgClB. 每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C. Na+不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物4.MgH2O2电池是一种化学电源,以Mg和石墨为电极,海水为电解质溶液,示意图如图所示。
下列说法不正确的是( )A. 石墨电极是该电池的正极B. 石墨电极上发生还原反应C. Mg电极的电极反应式:Mg-2e-===Mg2+D. 电池工作时,电子从Mg电极经导线流向石墨电极,再从石墨电极经电解质溶液流向Mg电极5.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。
第1课时 化学能转化为电能1.能举例说明化学能转化成电能的实例并了解其应用。
2.理解原电池工作原理。
3.会写简单的电极反应式。
一、一次能源和二次能源其中电能是应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源。
二、化学能转化为电能1.化学能转化为电能的两种方式 (1)火电(火力发电):化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能;缺点:污染环境、低效。
(2)原电池:将化学能直接转化为电能;优点:清洁、高效。
2.原电池 (1)实验:锌片:溶解负极⎩⎪⎨⎪⎧电极材料:Zn电极反应:Zn失去电子,发生氧化反应电极反应式:Zn-2e-===Zn2+正极⎩⎪⎨⎪⎧电极材料:铜电极反应:得到电子,发生还原反应电极反应式:2H++2e-===H2↑电池反应:2H++Zn===Zn2++H2↑(3)电子的流向:电子由负极经导线流向正极。
(4)反应本质:原电池反应的本质是氧化还原反应。
1.(2018·宁夏育才中学期中)在下列能源中,属于二次能源的是( )A.风力B.原煤C.石油D.电力解析:风力是直接取自自然界没有经过加工转换的资源,是一次能源,A错误;煤是直接从地下挖来的,是一次能源, B错误;天然气、原煤和石油是三大化石燃料,是一次能源,C错误;我们生活中所使用的电力都是通过其他形式的能源转化而来的,是二次能源,D正确。
答案:D2.(2018·宁夏育才中学期中)下列各装置中,能构成原电池的是( )解析:原电池的构成条件:活泼性不同的两个电极、电解质溶液、闭合回路、自发的氧化还原反应,四个条件缺一不可。
A两个电极相同,不能构成原电池,A错误;B符合原电池构成要素,B正确;酒精为非电解质,不能构成原电池,C错误;不能形成闭合回路,D 错误。
答案:B3.关于如图所示装置的叙述,错误的是( )A.锌是负极,其质量逐渐减小B.氢离子在铜表面被还原C.电流从锌片经导线流向铜片D.电子从锌片经导线流向铜片解析:由图可知Zn为负极,其与H2SO4反应而溶解,Cu为正极,H+在正极被还原为H2,电子从锌片经导线流向Cu,电流方向与电子流动方向相反,从Cu→Zn,故A、B、D三项正确,C项错误。
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化学电源1.下列说法正确的是()A.碱性锌锰电池是二次电池B.铅蓄电池是一次电池C.二次电池又叫蓄电池,它放电后可以再充电使活性物质获得再生D.燃料电池的活性物质大量储存在电池内部【答案】C【解析】碱性锌锰电池是一次电池,铅蓄电池是二次电池。
2.下列有关电池的说法不正确的是( )A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中,锌电极是负极【答案】B【解析】原电池中,电子从负极锌沿外电路流向正极铜。
3.生产铅蓄电池时,在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是 2PbSO4+2H2O错误!PbO2+Pb+2H2SO4下列对铅蓄电池的说法错误的是()A.需要定期补充硫酸B.工作时铅是负极,PbO2是正极C.工作时负极上发生的反应是Pb-2e-+SO错误!===PbSO4D.工作时电解质溶液的密度减小【答案】A【解析】铅蓄电池放电时相当于原电池,Pb是负极,PbO2是正极,负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2+,Pb2+与溶液中的SO错误!生成PbSO4沉淀,放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等,在电池制备时,PbSO4的量是一定的,制成膏状,干燥后再安装,说明H2SO4不用补充;放电时,H2SO4被消耗,溶液中H2SO4的物质的量浓度减小,所以溶液的密度也随之减小。
化学反应与电能的变化专题练习题带答案化学反应与电能的变化专题练题1. 当Ag<sup>+</sup>离子被还原成Ag(s)时,涉及到哪些种类的反应?答:这是一种还原反应,同时也是一种氧化反应。
2. 在电解过程中,正极和负极分别发生了什么反应?答:正极发生了氧化反应,负极发生了还原反应。
3. 化学反应中电能的转化形式有哪些?答:电能可以转化为化学能,在化学反应中被释放出来,或者化学能可以转化为电能,通过化学反应进行存储。
4. 铅蓄电池是如何工作的?答:铅蓄电池中,容纳硫酸电解液的水解槽和二氧化铅正极与纯铅负极之间的电化学反应会产生电能。
在充电期间,这些反应会被反向进行,以便材料恢复到其原始状态。
5. 生产氧气和氢气时发生了什么反应?答:在此过程中发生了电解反应,水被分解成氧气和氢气。
水被氧化成氧气在阳极上,而在阴极上则发生还原反应形成氢气。
6. 什么是化学反应热?答:化学反应热是指在特定条件下进行的化学反应的能量变化,包括化学键的形成和断裂等过程。
7. 贵金属如金、铂在化学反应中的作用是什么?答:贵金属具有较高的催化活性,可以促进反应速率并降低所需能量,从而提高反应效率。
8. 锂离子电池的优点是什么?答:锂离子电池具有高能量密度、轻质、长寿命、不污染环境等优点,适用于电动汽车和便携式电子设备等应用。
9. 化学反应中有哪些因素会影响反应速率?答:影响化学反应速率的因素包括反应物浓度、温度、催化剂、表面积等等。
10. 什么是化学配平?答:化学配平是指确定一个化学反应中各种化学物质的摩尔比例,以保持质量守恒和电荷平衡。
化学反应与能量的变化专题练习题带答案⾼⼆年级化学选修四同步⼩题狂练第⼀章第⼀节化学反应与能量的变化⼀、单选题1.下列对能量转化的认识中,不正确的是()A. 电解⽔⽣成氢⽓和氧⽓时,电能主要转化为化学能B. ⽩炽灯⼯作时,电能全部转化为光能C. 煤燃烧时,化学能主要转化为热能D. 风⼒发电时,风能主要转化为电能2.在⼀定条件下,1mol⽩磷转化为红磷放出29.2KJ热能.在该条件下,下列说法正确的是()A. ⽩磷⽐红磷的能量低B. ⽩磷⽐红磷稳定C. 该变化为物理变化D. 该变化的本质是旧化学键断裂,新化学键形成3.下列说法不正确的是()A. 放热反应不需加热即可发⽣B. 化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等C. 需要加热才能进⾏的化学反应不⼀定是吸热反应D. 化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关4.从如图所⽰的某⽓体反应的能量变化分析,以下判断错误的是()A. 这是⼀个放热反应B. 该反应可能需要加热C. ⽣成物的总能量低于反应物的总能量D. 反应物⽐⽣成物更稳定5.已知:常温下,0.01mol?L?1MOH溶液的pH为10,MOH(aq)与H2SO4(aq)反应⽣成1mol正盐的△H=24.2kJmol1,强酸与强酸稀溶液反应的中和热为△H=?57.3kJ?mol?1,则MOH的⽔溶液中电离的△H为()A. ?69.4kJ?mol?1B. ?45.2kJ?mol?1C. +69.4kJ?mol?1D. +45.2kJ?mol?16.已知中和热的数值是57.3KJ/mol.下列反应物混合时,产⽣的热量等于57.3KJ的是()A. 500mL1 mol/LHCl(aq)和500mL 1mol/LNaOH(aq)B. 500mL 1mol/LH2SO4(aq)和500mL 1mol/LBa(OH)2(aq)C. 1000mL1.0mol/L的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)D. 1000mL1.0mol/L的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)7.肼(N2H4)是⽕箭发动机的⼀种燃料,反应时N2O4为氧化剂,⽣成N2和⽔蒸⽓.已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=+8.7kJ?mol?1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=?534.0kJ?mol?1下列表⽰肼跟N2O4反应的热化学⽅程式,正确的是…()A. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=?542.7kJ?mol?1B. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=?1059.3kJ?mol?1C. N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g)△H=?1076.7kJ?mol?1D. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=?1076.7kJ?mol?18.已知:(1)H2(g)+12O2(g)=H2O(g);△H=a kJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=b kJ/mol(3)H2(g)+12O2(g)=H2O(l);△H=c kJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=d kJ/mol下列关系式中正确的是()A. aB. b>d>0C. 2a=b<0D. 2c=d>09.常温下,1mol化学键分解成⽓态原⼦所需要的能量⽤E表⽰.、结合表中信息判断下列说法不正确的是()共价键H?H F?F H?F H?Cl H?IE(kJ?mol?1)436157568432298A. 432kJ?mol?1>E(H?Br)>298kJ?mol?1B. 表中最稳定的共价键是H?F键C. H2(g)→2H(g)△H=+436kJ?mol?1D. H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=?25kJ?mol?110.下列有关叙述正确的是()A. 如图所⽰,测定中和热时,⼤⼩两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的⽬的是固定⼩烧杯B. 若⽤50 mL 0.55mol?L?1的氢氧化钠溶液,分别与50 mL 0.50mol?L?1的盐酸和50 mL 0.50mol?L?1的硫酸充分反应,两反应测定的中和热不相等C. 中和热测定实验也可以⽤稀硫酸与氢氧化钠溶液反应D. 为了简化装置,中和热测定实验中的环形玻璃搅拌棒可以由温度计代替⼆、填空题11.(1)肼(N2H4)是发射航天飞船常⽤的⾼能燃料.将NH3和NaClO按⼀定物质的量⽐混合反应,⽣成肼、NaCl和⽔,该反应的化学⽅程式是______ .(2)在⽕箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,当它们混合时,即产⽣⼤量⽓体,并放出⼤量热.已知:H2O(l)H2O(g)△H=+44kJ/mol.12.8g液态肼与⾜量过氧化氢反应⽣成氮⽓和⽔蒸⽓,放出256.65kJ的热量.①请写出液态肼与过氧化氢反应⽣成液态⽔的热化学⽅程式______ .②则16g 液态肼与⾜量过氧化氢反应⽣成液态⽔时放出的热量是______ .12.依据事实写出下列反应的热化学⽅程式.(1)1g碳与适量⽔蒸⽓反应⽣成CO和H2,需要吸收10.94KJ热量,此反应的热化学⽅程式为______(2)已知2.0g燃料肼(N2H4)⽓体完全燃烧⽣成N2和⽔蒸⽓时,放出33.4KJ的热量,则肼燃烧的热化学⽅程式为______(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应⽣成Al2O3(s),放出1669.8KJ的热量.此反应的热化学⽅程式为______(4)2.3g某液态有机物和⼀定量的氧⽓混合点燃,恰好完全燃烧,⽣成2.7g液态⽔和2.24LCO2(标准状况)并放出68.35KJ的热量.写出此反应的热化学⽅程式______ .13.某实验⼩组⽤0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进⾏中和热的测定.Ⅰ.配制0.50mol/L NaOH溶液(1)若实验中⼤约要使⽤245mL NaOH溶液,⾄少需要称量NaOH固体______ g.(2)配制过程中需要⽤到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有______ 、______ .Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所⽰.(3)⼤⼩烧杯之间填满碎泡沫塑料的作⽤是______ ,从实验装置上看,图中缺少的⼀种玻璃仪器______ .(4)使⽤补全仪器后的装置进⾏实验,取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液与50mL0.55mol/L NaOH溶液在⼩烧杯中进⾏中和反应,实验数据如表.实验次数起始温度t1/℃终⽌温度t2/℃温度差平均值(t2?t1)/℃H2SO4NaOH平均值①请填写下表中的空⽩:②通过计算可得中和热△H=______ (精确到⼩数点后⼀位)③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产⽣偏差的原因可能是______ .(填字母)a.实验装置保温、隔热效果差b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数c.分多次把NaOH溶液倒⼊盛有硫酸的⼩烧杯中d.⽤温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度(5)实验中若⽤60mL0.25mol?L?1H2SO4溶液跟50mL0.55mol?L?1NaOH溶液进⾏反应,与上述实验相⽐,所放出的热量______ (填“相等”、“不相等”),所求中和热______ (填“相等”、“不相等”);,若⽤50mL0.50mol?L?1醋酸代替H2SO4溶液进⾏上述实验,测得反应前后温度的变化值会______ (填“偏⼤”、“偏⼩”、“不受影响”).答案和解析【答案】1. B2. D3. A4. D5. D6. D7. D8. C9. D10. C11. 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)H=?817.625kJ/mol;408.8125kJ12. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ?mol?1;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=?534.4KJ/mol;4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=?3339.6kJ?mol?1;C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+ 3H2O(l)△H=?1367KJ/mol13. 5.0;250mL容量瓶;胶头滴管;减少实验过程中的热量损失;环形玻璃搅拌棒;3.4;?56.8kJ?mol?1;acd;不相等;相等;偏⼩【解析】1. 解:A、电解⽔⽣成氢⽓和氧⽓的电解装置是将电能转化为化学能的装置,故A正确;B、⽩炽灯⼯作时电能转化为光能和热能,故B错误;C、物质的燃烧将化学能转化为热能和光能,主要是热能,故C正确;D、风⼒发电时,风能主要转化为电能,故D正确.故选B.A、电解⽔是电能转化为化学能;B、⽩炽灯⼯作时电能转化为光能、热能等;C、煤燃烧主要转化为热能;D、风⼒发电主要是风能转化为电能.本题考查学⽣常见的能量转化形式⽅⾯的知识,可以根据教材知识来回答,较简单.2. 解:4P(s,⽩磷)=P4(s,红磷)△H=?29.2kJ/mol,该反应是放热反应,则红磷能量⽐⽩磷低,红磷⽐⽩磷稳定,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量,A.分析可知红磷能量⽐⽩磷低,故A错误;B.则红磷能量⽐⽩磷低,磷⽐⽩磷稳定,故B错误;C.该变化是同素异形体之间的转化属于化学变化,故C错误;D.同素异形体之间的转化属于化学变化,化学反应的本质是旧键断裂新键形成的过程,故D正确;故选D.4P(s,⽩磷)=P4(s,红磷)△H=?29.2kJ/mol,该反应是放热反应,则红磷能量⽐⽩磷低,红磷⽐⽩磷稳定,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量;本题考查反应热的分析以及同素异形体的判断,题⽬难度不⼤,注意物质能量越⾼越活泼,掌握基础是解题关键.3. 解:A、部分放热反应也需要反应条件,如碳的燃烧等需要点燃,故A错误;B、根据化学反应过程中的能量转化形式分析,除了热能外,也可以是光能、电能等,故B正确;C、有的吸热反应常温下也能发⽣,如碳酸氢铵的分解,故C正确;D、参加反应的物质越多,放出热量越多,所以化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关,故D 正确;故选A.A、部分放热反应也需要反应条件;B、根据化学反应过程中的能量变化形式分析;C、有的吸热反应常温下也能发⽣;D、参加反应的物质越多,放出热量越多,本题主要考查了放热与吸热反应的原因、常见的吸热和放热反应,是对基本知识的考查,较简单.4. 解:A、图象分析可知反应物能量⾼于⽣成物,反应是放热反应,故A正确;B、反应可能需要吸收能量引发反应进⾏,故B正确C、反应是放热反应,反应物能量⾼于⽣成物,故C正确;D、物质能量越⾼越活泼,⽣成物⽐反应物更稳定,故D错误;故选D.A、分析图象可知反应物能量⾼于⽣成物;B、反应进⾏需要变化为活化分⼦可能需要吸收能量;C、依据化学反应能量守恒分析判断;D、物质能量越⾼越活泼;本题考查了物质能量变化的分析判断,图象分析是解题关键,题⽬较简单.5. 解:常温下,0.01mol?L?1MOH溶液的pH为10,说明MOH是弱碱:MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+ H2O(l)△H1=?12.1kJ?mol? 1①,H+(aq)+OH?(aq)=H 2O(l)△H2=?57.3kJ?mol?1②,根据盖斯定律,由①?②得:MOH(aq)?M+(aq)+OH?(aq)△H=(?12.1+57.3)kJ?mol?1=+45.2kJ?mol?1,故选:D.由题意知MOH是弱碱:MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+H 2O(l)△H1=?12.1kJ?mol?1①,H+(aq)+ OH?(aq)=H2O(l)△H2=?57.3kJ? mol?1②,根据盖斯定律构造MOH(aq)?M+(aq)+OH?(aq)并计算焓变.本题考查了弱电解质的判断和反应热的计算,综合性较强,注意弱电解质的判断和利⽤盖斯定律进⾏构造⽬标热化学⽅程式并计算焓变是解题的关键.6. 解:A.500mL1mol/LHCl(aq)和500mL1mol/LNaOH(aq)⽣成的⽔的物质的量是0.1mol,放出的热量是28.65KJ,故A错误;B.500mL1mol/LH2SO4(aq)和500mL1mol/LBa(OH)2(aq)反应⽣成的⽔的物质的量是1mol,但是有硫酸钡沉淀⽣成,放出的热量⽐57.3kJ⼩,故B错误;C.1000mL1.0mol/L的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)反应⽣成的⽔的物质的量是1mol,但是醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,放出的热量⼩于57.3kJ,故C错误;D.1000mL1.0mol/L的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)反应⽣成的⽔的物质的量是1mol,放出的热量是为57.3kJ,故D 正确;故选D.在稀溶液中,酸跟碱发⽣中和反应⽣成1 mol⽔时的反应热叫做中和热.必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH?(aq)=H2O(l)中和热均为57.3kJ?mol?1,⽽弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,反应不能⽣成沉淀,⽣成沉淀会放出热量.本题考查了中和热的数值和概念理解,反应过程中热量变化是解题关键,题⽬难度中等.7. 解:已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g),△H=+8.7kJ/mol,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),△H=?534.0kJ/mol,利⽤盖斯定律将②×1?①可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),△H=(?534.0kJ/mol)×2?(+8.7kJ/mol)=?1076.7kJ/mol,或N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g);△H=?538.35kJ/mol,故答案为:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),△H=?1076.7kJ/mol,或N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g);△H=?538.35kJ/mol.故选D.已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g),△H=+8.7kJ/mol;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),△H=?534.0kJ/mol;利⽤盖斯定律将②×1?①可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),并以此计算反应热.本题考查反应热的计算,题⽬难度不⼤,注意盖斯定律的应⽤,注意反应热的正负.8. 解:A、c 中⽣成的是液态⽔,热量多,绝对值⽐a⽓态⽔的⼤,但绝对值越⼤相应数值越⼩所以cB、d中⽣成的是液态⽔,热量多,绝对值⽐b⽓态⽔的⼤,但绝对值越⼤相应数值越⼩所以dC、燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0,故C正确;D、燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0,故D错误;故选:C.根据燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0;d中⽣成的是液态⽔,热量多,绝对值⽐b⽓态⽔的⼤,但绝对值越⼤相应数值越⼩所以d本题主要考查了反应热⼤⼩的⽐较,难度不⼤,需要注意的是a、b、c、d含有+/?的⽐较的时候要带⼊⽐较.9. 解:A.依据溴原⼦半径⼤于氯原⼦⼩于碘原⼦,半径越⼤键能越⼩分析,所以结合图表中数据可知432kJ?mol?1>E(H? Br)>298kJ?mol?1,故A正确;B.键能越⼤形成的化学键越稳定,表中键能最⼤的是H?F,最稳定的共价键是H?F键,故B正确;C.氢⽓变化为氢原⼦吸热等于氢⽓中断裂化学键需要的能量,H2(g)→2H(g)△H=+436kJ?mol?1,故C正确;D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和?⽣成物键能总和计算判断,△H=436KJ/mol+157KJ/mol?2×568KJ/mol=?543KJ/mol,H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-543kJ?mol?1,故D错误;故选D.A.依据溴原⼦半径⼤于氯原⼦⼩于碘原⼦,半径越⼤键能越⼩分析推断;B.键能越⼤形成的化学键越稳定;C.氢⽓变化为氢原⼦吸热等于氢⽓中断裂化学键需要的能量;D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和?⽣成物键能总和计算判断.本题考查了化学反应能量变化和键能的关系分析判断,焓变计算⽅法是解题关键,题⽬难度中等.10. 解:A.中和热测定实验成败的关键是保温⼯作,⼤⼩烧杯之间填满碎纸条的作⽤是减少实验过程中的热量损失,故A错误;B.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应⽣成1mol⽔时放出的热量,与酸碱的⽤量⽆关,所以两反应测定的中和热相等,故B 错误;C.⽤稀硫酸与氢氧化钠溶液反应测定反应热,符合中和热的概念,故C正确;D.温度计不能⽤于搅拌溶液,所以实验中环形玻璃搅拌棒不能由温度计代替,故D错误;故选C.A.中和热测定实验成败的关键是保温⼯作,烧杯间填满碎纸条的作⽤是保温;B.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应⽣成1mol⽔时放出的热量,与酸碱的⽤量⽆关;C.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应⽣成1mol⽔时放出的热量;D.温度计不能⽤于搅拌溶液.本题考查有关中和热的测定,掌握中和热的测定原理、过程是解题的关键,难度不⼤.11. 解:(1)根据题意可以知道NH3和NaClO反应⽣成肼、NaCl和⽔,根据得失电⼦守恒和原⼦守恒来配平⽅程式即2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O,故答案为:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;(2)①根据12.8g液态肼即0.4mol肼与⾜量过氧化氢反应⽣成氮⽓和⽔蒸⽓,放出256.65kJ的热量,可写出热化学⽅程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=?641.625kJ/mol①⼜知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol②将①?②×4即得液态肼与过氧化氢反应⽣成液态⽔的热化学⽅程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=(?641.625kJ/mol)?(+44kJ/mol)×4=?817.625kJ/mol,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=?817.625kJ/mol;②根据热化学⽅程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)H=?817.625kJ/mol可知,1molN2H4(l)即32g肼完全燃烧放热817.625kJ,则16g 液态肼与⾜量过氧化氢反应⽣成液态⽔时放出的热量是408.8125kJ,故答案为:408.8125kJ.(1)NH3和NaClO反应⽣成肼、NaCl和⽔,根据得失电⼦守恒和原⼦守恒来配平⽅程式.(2)①依据盖斯定律计算的⽅法结合热化学⽅程式书写⽅法写出,标注物质聚集状态和反应焓变.②依据热化学⽅程式和盖斯定律计算得到热化学⽅程式,得到反应的焓变.本题考查了反应的书写、盖斯定律的应⽤和反应热的计算,难度不⼤,注意物质的状态的不同对反应热的影响.12. 解:(1)由1g碳与适量⽔蒸⽓反应⽣成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则1mol碳与⽔蒸⽓反应,吸收10.94KJ×12=131.28kJ,则此反应的热化学⽅程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ?mol?1,故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ?mol?1;=0.0625mol,可知1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧,⽣成N2(g)和H2O(g),放(2)根据2.0g的物质的量为:232出534.4kJ热量,热化学⽅程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=?534.4KJ/mol,故答案为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=?534.4KJ/mol;(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应⽣成Al2O3(s),放出1669.8kJ热量,则4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=?1669.8kJ?mol?1×2=? 3339.6kJ?mol?1,故答案为:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=?3339.6kJ?mol?1;=0.15mol,(4)2.3g某液态有机物和⼀定量的氧⽓混合点燃,恰好完全燃烧,⽣成2.7g⽔物质的量= 2.7g18g/mol=0.1mol,n(C)=0.1mol,n(H)=0.3mol,n(O)=2.24LCO2(标准状况)物质的量= 2.24L22.4L/mol2.3g?0.1mol×12g/mol?0.3mol×1g/mol=0.05mol,n(C):n(H):n(O)=0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6;1,16g/mol化学式为C2H6O,物质的量为0.05mol,并放出68.35kJ热量,1mol有机物燃烧放热1367KJ,热化学⽅程式为:C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=?1367kJ/mol;故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=?1367KJ/mol.(1)由1g碳与适量⽔蒸⽓反应⽣成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则1mol碳与⽔蒸⽓反应,吸收10.94KJ×12=131.28kJ,并注意物质的状态来解答;=0.0625mol,可知1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧,⽣成N2(g)和H2O(g),放(2)根据2.0g的物质的量为:232出534.4kJ热量,据此书写热化学⽅程式;(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应⽣成Al2O3(s),放出1669.8kJ热量,则4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=1669.8kJmol1×2=3339.6kJmol1,由此分析解答;=0.15mol,(4)2.3g某液态有机物和⼀定量的氧⽓混合点燃,恰好完全燃烧,⽣成2.7g⽔物质的量= 2.7g18g/mol=0.1mol,n(C)=0.1mol,n(H)=0.3mol,n(O)=2.24LCO2(标准状况)物质的量= 2.24L22.4L/mol2.3g?0.1mol×12g/mol?0.3mol×1g/mol=0.05mol,n(C):n(H):n(O)=0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6;1,16g/mol化学式为C2H6O,物质的量为0.05mol,并放出68.35kJ热量,1mol有机物燃烧放热1367KJ,由此书写热化学⽅程式.本题主要考查了热化学⽅程式的书写,需要注意的有:物质的状态、反应热的数值与单位,反应热的数值与化学⽅程式前⾯的系数成正⽐.同时还考查了反应热的计算,题⽬难度不⼤.13. 解:Ⅰ.(1)容量瓶没有245mL规格的,只能⽤250mL规格的,需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g,故答案为:5.0;(2)配制0.50mol/LNaOH溶液需要⽤到的玻璃仪器有烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管和玻璃棒,故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;Ⅱ.(3)中和热测定实验成败的关键是保温⼯作,⼤⼩烧杯之间填满碎泡沫塑料的作⽤是减少实验过程中的热量损失;由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;故答案为:减少实验过程中的热量损失;环形玻璃搅拌棒;= (4)①4次温度差分别为:3.4℃,6.1℃,3.3℃,3.5℃,第⼆组数据舍去,三次温度差平均值=3.4℃+3.3℃+3.5℃33.4℃,故答案为:3.4;(H2O)=②Q=△H=?△Tcm=?3.4°C×4.18J/(g?℃)×100g=1421.2J=1.42KJ/mol,△H=?QN56.8KJ/mol,故答案为:?56.8kJ?mol?1;③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏⼩,中和热的数值偏⼩,故a正确;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏⼤,放出的热量偏⾼,中和热的数值偏⼤,故b错误;b.分多次把NaOH溶液倒⼈盛有硫酸的⼩烧杯中,热量散失较多,测得温度偏低,中和热的数值偏⼩,故c正确;b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插⼊稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏⾼,测得的热量偏⼩,中和热的数值偏⼩,故d正确,故答案为:acd;(5)反应放出的热量和所⽤酸以及碱的量的多少有关,并若⽤60mL0.25mol?L?1H2SO4溶液跟50mL0.55mol?L?1NaOH溶液进⾏反应,与上述实验相⽐,⽣成⽔的量增多,所放出的热量偏⾼,但是中和热的均是强酸和强碱反应⽣成1mol⽔时放出的热,中和热相等;⼜醋酸是弱酸,电离过程吸热,所以⽤50mL0.50mol?L?1醋酸代替H2SO4溶液进⾏上述实验,测得反应前后温度的变化值会减⼩,故答案为:不相等;相等;偏⼩.Ⅰ.(1)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量,但是没有245mL的容量瓶;(2)需要⽤到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、胶头滴管和玻璃棒;Ⅱ.(3)中和热测定实验成败的关键是保温⼯作;根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;(4)①先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值;②根据公式Q=△H=△Tcm来计算反应的焓变;③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏⼩;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏⼤,放出的热量偏⾼;c.分多次把NaOH溶液倒⼊盛有硫酸的⼩烧杯中,热量散失较多;d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插⼊稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏⾼;(5)反应放出的热量和所⽤酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答.本题考查热中和热概念、测定原理及反应热的计算,题⽬难度⼤,注意理解中和热的概念以及测定反应热的误差等问题.。
2018年高中化学专题1 化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化1 原电池同步练习苏教版选修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高中化学专题1 化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化1 原电池同步练习苏教版选修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018年高中化学专题1 化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化1 原电池同步练习苏教版选修4的全部内容。
第二单元化学能与电能的转化 1 原电池(答题时间:20分钟)一、选择题1。
下列有关原电池叙述正确的是()A.原电池是将化学能转化成电能的装置B.在原电池中失去电子的一极是阴极C。
原电池的两极一定是由活泼性不同的两种金属组成D。
原电池的负极发生的是还原反应2。
在如图所示的8个装置中,属于原电池的是()A。
①④B。
③④⑤ C。
④⑧ D.②④⑥⑦3。
某一同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe=3Fe2+来设计原电池.下列设计方案中可行的是()A.电极材料为铁和锌,电解质溶液为FeCl3溶液B.电极材料为铁和铜,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C。
电极材料为铁和石墨,电解质溶液为FeCl2溶液D.电极材料为石墨,电解质溶液为FeCl3溶液4.下列各变化中属于原电池反应的是()A。
在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B.镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化C。
红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层D.浓HNO3比稀HNO3更能氧化金属铜5.某化学兴趣研究小组设想将反应Zn+Br2=ZnBr2组成原电池.现在有下列四个电极反应:①Br2+2e-→2Br-;②2Br-→Br2+2e-;③Zn→Zn2++2e-;④Zn2++2e-→Zn,负极和正极的反应式分别为()A.②③B.②①C.③① D。
第1课时化学能转化为电能基础巩固1以下说法正确的是( )A.原电池是把电能转变成化学能的安装B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化反应和还原反应D.原电池内部的阳离子向正极挪动答案D解析原电池中的电子挪动方向是:负极→外电路→正极,可见B项错误;阳离子向正极挪动,得电子,发生还原反应,D项正确;在原电池中负极金属失去电子,发生氧化反应,而正极可以是溶液中的离子或空气中的氧气发生还原反应,C项错误。
2能源可分为一次能源和二次能源,自然界中以现成方式提供的能源称为一次能源,需依托其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。
据此推断,以下叙说正确的是( )A.天然气是二次能源B.石油是二次能源C.电能是一次能源D.水流是一次能源答案D解析根据定义,天然气、石油、水流是自然界中存在的,都是一次能源;电能由其他能源转化而来,是二次能源。
3对于原电池的电极名称叙说有错误的是( )A.发生氧化反应的为负极B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极D.电流的方向由正极到负极答案C解析原电池中绝对活泼的金属为负极,不活泼的为正极,C项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,A项正确;原电池工作时,外电路中电子由负极流出,由正极流入,电流方向与电子流淌方向相反,B、D两项正确。
4以下反应能设计成原电池提供电能的是( )A.Cu与Cl2燃烧反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C.炽热的炭与CO2反应D.氢氧化钠溶液与稀盐酸反应答案A解析理论上属于放热反应的氧化还原反应都能设计为原电池,D项不属于氧化还原反应,没有电子转移;C项属于吸热反应,没有能量释放。
5关于原电池的叙说中正确的是( )A.构成原电池的两个电极必需是两种不同的金属B.原电池是将化学能转变为电能的安装C.原电池工作时总是负极溶解,正极上有物资生成D.原电池的正极是还原剂发生反应,总是溶液中的阳离子在此被还原答案B解析构成原电池电极的也能够是非金属导体,A项错误;燃料电池中负极不溶解,C 项错误;D项应是氧化剂在原电池的正极上发生还原反应。
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化学电源【考点精讲】1.碱性锌锰干电池-—一次电池正极反应:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-;负极反应:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。
2。
锌银电池——一次电池负极反应:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;正极反应:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-;总反应式:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag.3.二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池,负极材料是Pb,正极材料是PbO2。
(1)放电时的反应SO-2e-=PbSO4;①负极反应:Pb+-24SO+2e-=PbSO4+2H2O;②正极反应:PbO2+4H++-24③总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
(2)充电时的反应SO;①阴极反应:PbSO4+2e-=Pb+-24SO;②阳极反应:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++-24③总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。
4。
燃料电池种类酸性碱性负极反应式2H2-4e-=4H+2H2+4OH--4e-=4H2O正极反应式O2+4e-+4H+=2H2O O2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应式2H2+O2=2H2O【典例精析】例题1一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷(C4H10)气体;电解质是掺有杂质氧化铱(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下传导O2-。
第二单元化学能与电能的转化 2 化学电源
(答题时间:20分钟)
一、选择题
1.关于化学电源的叙述,下列说法错误的是()
A.化学电源均是根据原电池的工作原理设计的
B.在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应
C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵
D.燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源
2.高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。
总反应方程式如下:
Ni(OH)2+M NiOOH+MH,下列叙述正确的是()
A.放电时正极附近溶液的碱性增强
B.放电时负极反应为:M+H2O+e-=MH+OH-
C.放电时阳极反应为:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
D.放电时每转移1 mol电子,正极有1 mol NiOOH被氧化
3.银锌纽扣电池的总反应式为Zn+Ag2O+H2O Zn(OH)2+2Ag,下列说法不正确的
是()
A.锌作负极
B.放电时,正极产物是银
C.电解质溶液不可能呈酸性
D.充电时发生了原电池反应
4.下图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。
下列说法错误
..的是()
A.铜片表面有气泡生成
B.装置中存在“化学能→ 电能→ 光能”的转换
C.如果将硫酸换成柠檬汁,导线中不会有电子流动
D.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变
5.最早使用的化学电源是锌锰电池,即大家所熟悉的干电池(dry cell),其结构如下图所示:尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解。
一般认为,放电时电池中的反应如下:
E极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-
F极:Zn+2NH4Cl-2e-=Zn(NH3)2Cl2+2H+
总反应式:2MnO2+Zn+2NH4Cl=2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2
下列说法正确
..的是()
A.E极是电池的正极,发生的是氧化反应
B.F极是电池的负极,发生的是氧化反应
C.从结构上分析,锌锰电池应属于可充电电池
D.锌锰电池内部发生的氧化还原反应是可逆的
6.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。
锂离子电池放电时电极反应式为负极反应:C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料),正极反应:Li1-x MO2+xLi++xe-=LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)下列有关说法正确的是()
A.锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-x MO2=LiMO2+C6Li1-x
B.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗的质量最小
C.锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi++x e-=C6Li
7.Al-AgO 电池性能优越,可用作水下动力电源,其原理如图所示。
该电池反应的化学方程式为:2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O,则下列说法正确的是()
A.AgO/Ag电极是负极
B.当电极上析出1.08 g Ag时,电路中转移的电子为0.02mol
C.Al电极的反应式为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
D.在电解质溶液中OH-由Al电极移向AgO/Ag电极
二、填空题
8.化学电源在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是(填序号)
①以上反应不是可逆反应②电解质溶液为硫酸
③充电时化学能转化为电能④镉(Cd)为负极,发生还原反应
⑤放电时正极区pH升高
(2)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。
氢氧燃料电
池的突出优点是把化学能直接转化为电能,而不经过热能中间形成,发生的反应为:
则负极反应式为______________________,正极反应式为__________________。
一段时间后,KOH溶液的浓度(填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸。
工作时,该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,根据上述情况判断:(1)蓄电池的负极是______,其电极反应式为______。
(2)蓄电池的正极是______,其电极反应式为______。
(3)蓄电池工作时,其电解质溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)实验室用铅蓄电池作电源,电解饱和食盐水制取氯气,今若制得Cl2 0.050mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是。
一、选择题
1.C解析:镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重污染。
2.A解析:放电相当于原电池,C不正确。
正极是得到电子的,根据总反应式可知,正极是NiOOH中的Ni得到电子被还原,生成Ni(OH)2,碱性增强,A正确,D不正确。
原电池中负极失去电子,因此选项B不正确。
答案选A。
3.D解析:对于充电电池来讲,放电时化学能转化为电能,是原电池;反之为电解池;针对Zn+Ag2O+H2O Zn(OH)2+2Ag来讲,放电时,锌作负极,Ag2O作正极,正极产物是银;从Zn(OH)2可推知电解质溶液不可能为酸性。
4.C解析:C柠檬汁呈酸性,会和锌片发生氧化还原反应,导线中有电子流动,故错。
故选C。
5.B解析:A错,E极是电池的正极,发生的是还原反应;B正确,F极是电池的负极,发生的是氧化反应;C错,从结构上分析,锌锰电池应属于一次性电池;D错,锌锰电池内部发生的氧化还原反应是不可逆的,因为它是一次电池。
6.BD 解析:由负极反应:C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+和正极反应:Li1-x MO2+xLi++xe-=LiMO2得原电池总反应为C6Li+ Li1-x MO2=C6Li1-x+LiMO2,而充电时电池反应与此相反,故A错D 对,又因原电池内电路中电流方向是由负极流向正极,阳离子应向正极移动,故C错误。
锂摩尔质量很小,故锂失去1mol电子,锂所消耗的质量最小。
7.BC解析:电池总反应中铝元素由0价升为+3价,发生氧化反应,说明Al电极是负极,而银元素由+1降为0价,发生还原反应,说明AgO/Ag电极是正极,故A错误;由于n=m/M,则正极上析出的Ag为0.01mol,由于2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O-6e一中各物质的系数之比等于物质的量之比,则电路中转移电子的物质的量为Ag的两倍,即0.02mol,故B正确;由总反应推断,负极主要反应物→产物是Al→AlO2一;由于化合价升高总数等于失去电子数,则Al-3e一→AlO2一;由于NaOH是强碱,应选择OH一使左右电荷总数相等,则Al-3e一+4OH一→AlO2一;由于左边比右边多4个H、2个O,说明生成物还有水,则Al电极的反应式为Al-3e一+4OH一=AlO2一+2H2O,故C正确;OH一是带负电的阴离子,原电池内电路中阴离子移向负极,则OH一应由AgO/Ag电极移向Al电极,故D错误。
二、填空题
8.(1)①⑤(2)H2-2e–+2OH-=2H2O O2+2H2O+ 4e–=4OH–变小
解析:考查电化学的综合应用。
(1)应用放电和充电的反应条件不同,所以反应不是可逆反应,选项①正确;Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,所以电解质不能用硫酸,选项②不正确;充电相当于电解,电能转化为化学能,选项③不正确;放电是镉失去电子,发生氧化反应,作负极,选项④不正确;放电时正极电极反应式是2NiO(OH)+2e-+2H2O=2OH-+2Ni(OH)2,所以放电时正极区pH升高,选项⑤正确,答案选①⑤。
(2)原电池负极失去电子,所以氢气在负极通入,电极反应式是H2-2e–+2OH-=2H2O;氧气在正极通入,电极反应式是O2+2H2O+ 4e–=4OH–。
由于反应中有水生成,所以氢氧化钾的浓度降低,pH变小。
9.(1)Pb Pb-2e-+SO42-=PbSO4
(2)PbO2 PbO2+ 4H++SO4 +2e-=PbSO4+2H2O
(3)增大
(4)1mol
解析:由总反应中的元素化合价的升降可知
Pb在负极失电子:Pb-2e-+SO42-=PbSO4
PbO2在正极得电子:PbO2+4H++SO4 +2e-=PbSO4+2H2O
电池工作过程中,消耗硫酸,电解质溶液的酸性减弱,pH增大
(4)电解食盐水:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑,当制得0.050mol氯气时,电路中电子的转移为0.1mol,而在电池内部(反应中有两个电子转移),必定消耗硫酸最少为0.1mol。