化學(xué)與物理（能量轉(zhuǎn)化、電路）整合能力試題一、選擇題（每題6分，共30分）鋰離子電池充放電過程中能量轉(zhuǎn)化形式是A.化學(xué)能→電能（充電）；電能→化學(xué)能（放電）B.電能→化學(xué)能（充電）；化學(xué)能→電能（放電）C.化學(xué)能→熱能（充電）；電能→化學(xué)能（放電）D.電能→熱能（充電）；化學(xué)能→電能（放電）某氫氧燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)為O?+4H?+4e?=2H?O，負(fù)極反應(yīng)為2H?-4e?=4H?。下列說法錯誤的是A.電池總反應(yīng)為2H?+O?=2H?OB.電解質(zhì)溶液可能為稀硫酸C.電路中每轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗1molH?D.該電池將熱能轉(zhuǎn)化為電能如圖所示裝置中，a、b為石墨電極，電解液為CuSO?溶液。閉合開關(guān)后，a極有紅色物質(zhì)析出。下列說法正確的是（注：此處假設(shè)裝置圖為典型電解池，a為陰極，b為陽極）A.a極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.溶液中Cu2?向b極移動C.若電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，a極增重6.4gD.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能下列關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是A.放電時(shí)，Pb為正極，PbO?為負(fù)極B.放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中H?濃度增大C.充電時(shí)，PbO?電極發(fā)生還原反應(yīng)D.充電時(shí)，陰極反應(yīng)為PbSO?+2e?=Pb+SO?2?某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池裝置（鹽橋中為KCl溶液），下列說法正確的是（注：假設(shè)裝置中左側(cè)為Zn片插入ZnSO?溶液，右側(cè)為Cu片插入CuSO?溶液）A.電流從Zn極經(jīng)導(dǎo)線流向Cu極B.鹽橋中的Cl?向CuSO?溶液中遷移C.正極反應(yīng)為Cu2?+2e?=CuD.若將鹽橋換為銅導(dǎo)線，電池仍能正常工作二、填空題（每空3分，共45分）鋅銅原電池中，鋅電極發(fā)生______反應(yīng)（填“氧化”或“還原”），電子從______極流出，電解質(zhì)溶液中陽離子向______極移動。若將電解質(zhì)溶液換為乙醇，電池______（填“能”或“不能”）產(chǎn)生電流，原因是______。電解飽和食鹽水時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為______，陰極產(chǎn)物為______和______。若電解過程中轉(zhuǎn)移0.4mol電子，理論上可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl?的體積為______L。該過程中能量轉(zhuǎn)化形式為______。氫氧燃料電池以KOH溶液為電解質(zhì)時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為______，正極反應(yīng)式為______。電池工作時(shí)，溶液的pH______（填“增大”“減小”或“不變”）。若將電解質(zhì)換為稀硫酸，正極反應(yīng)式變?yōu)開_____。某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（A、B為惰性電極，電解液為AgNO?溶液）：（1）閉合開關(guān)K后，A極的現(xiàn)象為______，該極為______極（填“陰”或“陽”）。（2）B極的電極反應(yīng)式為______，若電路中通過0.1mol電子，B極生成物質(zhì)的質(zhì)量為______g。三、計(jì)算題（共25分）（10分）用惰性電極電解200mLCuSO?溶液，通電一段時(shí)間后，陰極增重0.64g（假設(shè)電解過程中溶液體積不變）。計(jì)算：（1）電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；（2）陽極產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；（3）電解后溶液的pH。（15分）某鉛蓄電池的總反應(yīng)為Pb+PbO?+2H?SO?=2PbSO?+2H?O。（1）寫出放電時(shí)正極和負(fù)極的電極反應(yīng)式；（2）若該電池放電時(shí)消耗3.03gPbO?，計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；（3）充電時(shí)，若要使3.03gPbSO?轉(zhuǎn)化為PbO?，需要消耗多少molH?？（已知Pb的摩爾質(zhì)量為207g/mol，O的摩爾質(zhì)量為16g/mol，S的摩爾質(zhì)量為32g/mol）四、實(shí)驗(yàn)題（共35分）某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置略），探究原電池和電解池的工作原理。（裝置圖說明：左側(cè)為原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，Cu為正極，電解液為稀硫酸；右側(cè)為電解池，C為陽極，F(xiàn)e為陰極，電解液為NaCl溶液，兩裝置通過導(dǎo)線和鹽橋連接）請回答下列問題：（1）左側(cè)原電池中，正極的電極反應(yīng)式為______，鹽橋中K?向______（填“左”或“右”）移動。（6分）（2）右側(cè)電解池中，陽極的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為______，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。（6分）（3）若左側(cè)原電池中消耗0.1molFe，計(jì)算右側(cè)電解池中理論上生成H?的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）及溶液中OH?的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)電解后溶液體積為500mL）。（8分）（4）實(shí)驗(yàn)過程中，若將左側(cè)原電池的稀硫酸換為濃硝酸，發(fā)現(xiàn)Cu電極表面有氣泡產(chǎn)生，F(xiàn)e電極無明顯現(xiàn)象。請解釋原因，并寫出此時(shí)Cu電極的電極反應(yīng)式。（8分）（5）若將右側(cè)電解池的陰極換為Cu電極，電解一段時(shí)間后，Cu電極質(zhì)量增加。請分析該現(xiàn)象，并寫出相關(guān)電極反應(yīng)式。（7分）四、綜合應(yīng)用題（共25分）能源是人類社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，化學(xué)與物理在能量轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的應(yīng)用為解決能源問題提供了關(guān)鍵技術(shù)。請結(jié)合所學(xué)知識，回答下列問題：（1）列舉兩種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，并簡述其工作原理的異同點(diǎn)。（10分）（2）以電解法精煉銅為例，說明電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。寫出精煉過程中陽極和陰極的主要反應(yīng)，并分析電解質(zhì)溶液中Cu2?濃度的變化。（15分）參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（部分示例）一、選擇題B2.D3.C4.D5.C二、填空題6.氧化；Zn（或負(fù)）；Cu（或正）；不能；乙醇為非電解質(zhì)，無法導(dǎo)電7.2Cl?-2e?=Cl?↑；H?；NaOH；4.48；電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能8.H?-2e?+2OH?=2H?O；O?+2H?O+4e?=4OH?；減小；O?+4H?+4e?=2H?O三、計(jì)算題10.（1）0.02mol；（2）0.224L；（3）1四、實(shí)驗(yàn)題12.（3）4.48L；0.4mol/L命題意圖本試題圍繞化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化、原電池與電解池的工作原理、電極反應(yīng)書寫、定量計(jì)算等核心知識