2022北京高一（下）期中化學匯編

化學能轉化為電能一電池

一、單選題

1.（2022?北京市第十二中學高一期中）鎂、海水、溶解氧可構成原電池，為水下小功率設備長時間供電,

結構示意圖如下圖所示。但該電池負極存在析氫副反應和負極活性衰減等問題。下列說法不氐砸的是

A.由于溶解氧濃度低，故需增大電極與海水的接觸面積

B.該電池使用時?，需要定期補充正極反應物

C.負極活性衰減的可能原因是生成的Mg（OH）2覆蓋了電極

D.析氫副反應可以表示為2H?O+Mg=Mg（OH）2+H2T

2.（2022?北京市第十二中學高一期中）氫氧熔融碳酸鹽（主要成分為碳酸鈉和碳酸鉀）燃料電池是一種高溫

電池（800-900℃）,工作原理如圖所示。下列有關該電池的說法正確的是

A.該電池在室溫下也可以正常工作

B.負極反應式為H「2e-+CO；-=CO2+HQ

C.該電池可消耗工廠中排出的CO?,減少溫室氣體的排放

D.電池工作時，外電路中通過0.2mol電子時，消耗3.2gO?

3.（2022?北京?清華附中高一期中）如圖是Fe和Cu形成的原電池，某興趣小組做完實驗后，記錄的下列內

容正確的是

①Fe為正極，Cu為負極

②H+向負極移動

③電子是由Fe電極經外電路流向Cu電極

④Cu電極上有H2產生

⑤若有Imol電子流過導線，則產生的H?為22.4L

⑥負極的電極反應式為Fe-3e-=F「

A.①②③B.??C.③?⑤D.③④⑥

4.（2022?北京?清華附中高一期中）a、b的活動性均比氫強，a可以從b的鹽溶液中置換出b.將a、b用

導線相連放入CuSQi溶液中，下列敘述中不正確的是

A.a極析出氫氣B.a極質量減少，b極質量增加

C.導線上有電流，電流方向由h到aD.a極發(fā)生氧化反應，h極發(fā)生還原反應

5.（2022?北京?昌平一中高一期中）下列關于化學反應與能量的說法中，不正確的是

A.AI與FezOs的鋁熱反應屬于放熱反應

B.NaOH+HCkNaCl+HzO不能實現(xiàn)化學能轉化為電能的理由是反應太快，形成電流時間短暫

C.Ba（OH）2-8H2O與NH4cl的反應屬于吸熱反應

D.反應物的總能量低于生成物的總能量，反應時從環(huán)境吸收能量

6.（2022.北京市第一六一中學高一期中）如圖所示的原電池裝置，X、Y為兩電極，電解質溶液為稀硫

酸，外電路中的電子流向如圖所示，對此裝置的下列說法正確的是

A.電子流動方向為：X-外電路溶液一X

B.若兩電極分別為Zn和石墨棒，則X為石墨棒，Y為Zn

C.SO：移向X電極，如有氫氣產生在Y電極上

D.X極上發(fā)生的是還原反應，Y極上發(fā)生的是氧化反應

7.（2022?北京八十中高一期中）甲烷燃料電池能量轉化率高。以KOH為電解質溶液，分別向兩極通入

CH,和0〃即可產生電流，其電極反應分別為：CH4+10OH--8e=CO^+7H2O；

O+4e-+2H,O=4OH下列說法不正確的是

2<,???

A.C%在負極發(fā)生氧化反應

B.工作時溶液的pH上升

C.理論上每消耗ImolCH,,需要2moiO?參與反應

D.分別將ImolH?和CH,做燃料電池的原料，產生電量甲烷多

8.（2022?北京?昌平一中高一期中）酸性鋅鐳干電池是依據原電池原理制成的，下列關于該電池的說法不

正確的是

A.干電池的正極材料是二氧化鋅

B.已知MnOz在正極放電，其產物不可能是KMnO』

C.負極反應式為：Zn-2e=Zn2+

D.糊狀物中的氯化鉉、氯化鋅做離子導體

9.（2022?北京市第四十三中學高一期中）有A、B、C、D四塊金屬片，進行如下實驗，①A、B用導線相

連后，同時插入稀H2sCh中，A極為負極②C、D用導線相連后，同時浸入稀H2sCh中，電子由C-導線

-D③A、C相連后，同時浸入稀H2sooC極產生大量氣泡④B、D相連后，同時浸入稀H2s04中，D

極發(fā)生氧化反應，則四種金屬的活動性順序為：

A.A>B>C>DB.B>D>C>AC.A>C>D>BD.C>A>B>D

10.（2022?北京豐臺?高一期中）如圖為一種氫氧燃料電池的裝置示意圖，下列說法不氐砸的是

弋叁豺稀硫酸

A.該裝置中氧化反應和還原反應在不同區(qū)域進行

B.石墨是電極材料

C.O?是正極反應物、出是負極反應物

D.H2sO,可以傳導電子和離子

11.（2022?北京市第二十七中學高一期中）某原電池的總反應為Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該原電池的正確構

B.

C.

C.實驗④中，Mg為負極，電極反應式為：Mg-2e-=Mg2+

D.綜合以上實驗，鋁在原電池中的作用，與另一個電極材料和電解質溶液有關

二、填空題

16.(2022.北京豐臺.高一期中)億學電池的發(fā)明，是貯能和供能技術的巨大進步。

(1)如圖所示裝置的總反應的離子方程式是一。其中銅片是一(填“正極”或"負極，')，該電極I向反應式為

Z也CU

—之二——=二——二―=一稀硫酸

(2)能證明該裝置將反應釋放的能量轉化為電能的實驗現(xiàn)象是：一

(3)外電路中，電子從電極流出(填“Zn”或“Cu”)。

(4)汽車尾氣中NO含量可通過NO傳感器監(jiān)測，工作原理如圖:

①NiO電極是(填“正”或"負”)極。

②Pt電極上的電極反應式為—o

17.(2022.北京市第四十三中學高一期中)化學能在一定條件下可轉化為電能。

(1)洛鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中，反應的離子方程式為o

(2)瘠鋅片、銅片按照如圖所示裝置連接，鋅片是(填“正極??或??負極”)，電極反應式是

。能證明化學能轉化為電能的實驗現(xiàn)象是：電流表指針偏轉，銅片上___________。

(3)下列反應通過原電池裝置，可實現(xiàn)化學能直接轉化為電能的是(填序號)。

占燃

①2H2+O2空^2比0

②Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

@CaO4-H2O=Ca(OH)2

三、原理綜合題

18.(2022.北京中臺.高一期中)化學能在一定條件下可轉化為電能。

⑴某原電池裝置如圖所示。其中，Zn電極為原電池的極（填“正”或“負）電極反應式是

能證明化學能轉化為電能的實驗現(xiàn)象是：、銅片上產生大量氣泡。

稀硫酸

當銅表面析出22.4mL氫氣（標準狀況）時，導線中通過了mol電子。

（2）通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量，其工作原理如卜.圖所示:

NiO電極

固體

電解質

Pt電極

①NiO電極，發(fā)生的是反應（填“氧化”或“還原

②外電路中，電子的流動方向是從電極流向電極（填“NiO”或“Pt”）。

③Pt電極上的電極反應式為o

參考答案

I.B

【詳解】

A.由于溶解氧濃度低，反應速率低，故可用增大電極與海水的接觸面積來提高反應速率，故A正確；

B.正極反應電極反應為O2+4D+2H2O=4OH;所以正極反應物為溶解氧，但海水中含有足量的溶解氧，不

需要定期補充，故B錯誤；

C.負極電極反應式為Mg-2e+2OH-二Mg(0H)2，生成的氫氧化鎂覆蓋在電極表面，阻隔電極與海水的接

觸，致使負極活性衰減，故C正確；

D.Mg較活潑，可直接與水反應：2H2O+Mg=Mg(OH)2+H2T,故D正確；

故選Bo

2.B

【分析】原電池工作時，出失電子在負極反應，負極反應為H2-2e-+CO；=CO2+&O,正極上為氧氣

得電子生成CO、則正極的電極反應為O2+2CO2+4e-=2CO；,以此解答該題。

【詳解】

A.該電池在室溫下碳酸鹽不能熔融，不能正常工作，故A錯誤；

B.原電池工作時，生失電子在負極反應，負極反應為H2-2e-+CO：-=CO2+HQ,故B正確；

C.電池是利用的是負極生成的二氧化碳的循環(huán)使用，不能利用工廠中排出的CO?，減少溫室氣體的排

放，故C錯誤；

D.電極反應中電子守恒正極的電極反應為O2+2CCh+4e=2CO；,電池工作時，外電路中通過0.2mol電

子,反應中消耗氧氣0.05moL消耗。2質量=0.05molx32g/mol=L6g,故D錯誤;

故選

3.B

+2+

【分析】Fe-Cu原電池中，稀硫酸為電解質溶液，總反應為：Fe+2H=Fe+H2f，則Fe作負極，失去電子

被氧化，Cu作正極，H+得到電子被還原，電子由負極流向正極，陽離子向正極移動，據此分析解答。

【詳解】

①根據分析可知，F(xiàn)e為負極，Cu為正極，①錯誤；

②H+向正極移動，②錯誤；

③由分析，F(xiàn)e為負極，Cu為正極，則電子由Fe電極流向Cu電極，③正確；

@Cu為正極，H+在正極得到電子，電極上發(fā)生的反應為2H++2/=%3④正確；

⑤由2H++2/=H2T可知，有Imol電子流向導線，產生氫氣0.5mol,標準狀況下體積為11.2L,⑤錯誤；

⑥負極的電極反應式為：Fe-2e=Fe2+,⑥錯誤：

綜上，③④正確，答案選B。

4.A

【分析】a、b的活動性均比氫強，a可以從b的鹽溶液中置換出b,說明a的活潑性比b強，將a、b用導

線相連放入CuSO,溶液中，可構成原電池，a為負極，b為正極，CV+得到電子被還原，發(fā)生的反應為

Cu2++2e=Cu,據此分析解答。

【詳解】

A.a為負極，金屬失去電子被氧化，不會析出氫氣，A錯誤；

B.a為負極，金屬失去電子被氧化，b為正極，C/+得到電子被還原，發(fā)生的反應為Cu2++2e-=Cu,因此a

極質量減少，b極質量增加，B正確；

C.a為負極，b為正極，電流方向由b到a,C正確；

D.a極金屬失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應，b極C/+得到電子被還原，發(fā)生還原反應，D正確；

答案選A。

5.B

【詳解】

A.常見的放熱反應有可燃物的燃燒、酸堿中和反應、化合反應、鋁熱反應、緩慢氧化反應等，A項正

確；

B.氧化還原反應能用于設計電池，因為該類反應中有還原劑到氧化劑的電子轉移問題，而HC1與NaOH

不屬于氧化還原反應沒有電子的轉移問題，B項錯誤；

C.常見的吸熱反應有大多數(shù)分解反應、鹽的水解和弱電解質的電離、Ba(OH)2-8H2。與NH4cl反應、碳和

水蒸氣、C和CO2的反應等，C項正確；

D.反應物的總能量低于生成物的總能量時為吸熱反應，需要從外界吸收能量，D項正確；

故答案選B。

6.C

【分析】根據電子的流向可知X是負極，Y是正極，結合原電池的工作原理分析解答。

【詳解】

A.通過裝置中電子移動方向可知，電子的流動方向：X-外電路-Y,故A錯誤；

B.若兩電極分別為Zn和碳棒，由于Zn失電子，則X為Zn,Y是碳棒，故B錯誤；

C.根據電子流向可知X是負極，Y是正極，溶液中的氫離子放電。陰離子向負極移動，則SO：移向X電

極，Y電極上有氫氣產生，故C正確；

D.X極是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應，Y極上獲得電子，發(fā)生的是還原反應，故D錯誤。

本寇答案C。

7.B

【分析】甲烷發(fā)生的電極反應為CH4-8e-+10OH=CO：+7H2。，甲烷在負極發(fā)生失電子的氧化反應；發(fā)

生的電極反應為O2+4e+2H2O=4OH-,O2在正極發(fā)生得電子的還原反應：電池總反應為CH4+2O2+2OH=

CO；+3H2OO

【詳解】

A.甲烷發(fā)生的電極反應為CH4-8?-+10OH-=CO；+7HO甲烷在負極發(fā)生失電子的氧化反應，A項正確：

B.甲烷燃料電池工作時總反應為CH4+2O2+2OH-=CO；+3H2O,消耗OH生成H2O,0"濃度減小，溶液

的pH減小，B項錯誤；

C.甲烷燃料電池工作時總反應為CH4+2O2+2OH=CO；+3H20,理論上每消耗ImolCK需要2moi0?參與

反應，C項正確；

D.若用出做燃料電池的原料，ImolH2失去2moi電子,而ImolCHi失去8moi電子,故分別將ImolH?和

CM做燃料電池的原料，產生電量甲烷多，D項正確；

答案選B。

8.A

【分析】鋅錦干電池中，鋅易失電子發(fā)生氧化反應而作負極，所以負極材料是Zn,負極上電極反應式為

Zn-2e=Zn2+,MnCh的作用是除去正極上的產物H2，本身生成MnzCh，該反應的化學方程式是

2MnO2+H2=Mn2O3+H2O,據此解題。

【詳解】

A.由圖可知，干電池的正極材料是碳棒，故A錯誤；

B.由分析可知，MnCh在正極放電，其產物為MmCh，故B正確；

C.由分析可知，負極反應式為：Zn2e=Zn2+,故C正確；

D.氯化核、氯化鋅可以傳導離子，故可做離子導體，故D正確；

故選Ao

9.C

【分析】一般來說，在原電池中，較活潑的金屬作負極，較不活潑的金屬作正極。負極上失電子發(fā)生氧化

反應，正極上得電子發(fā)生還原反應。放電時電子從負極沿著導線流向正極，電流從正極流向負極，據此判

斷金屬活動性順序。

【詳解】

①A、B用導線相連后，同時浸入稀硫酸溶液中，A極為負極，所以活潑性：A>B：

②在原電池中，電子從負極流經外電路流向正極，C、D用導線相連后同時浸入稀H2sCh中，電子由C-

導線->D,則活潑性：OD；

③A、C相連后，同時浸入稀硫酸溶液中，C極產生大量氣泡，說明C極是正極，所以金屬活潑性：A>

C；

④B、D相連后，同時浸入稀硫酸溶液中，D極發(fā)生弱化反應，說明D極是負極，所以金屬活潑性：D>

Bo

綜上所述可知四種金屬活潑性有強到弱順序是：A>C>D>B,C滿足；

答案是C。

10.D

【詳解】

A.該裝置中負極區(qū)發(fā)生氧化反應，正極區(qū)發(fā)生還原反應，氧化、還原反應在不同區(qū)域進行，故A正

確;

B.石墨是電極材料，不參加反應，故B正確；

C.02是止極反應物發(fā)生還原反應、H2是負極反應物發(fā)生氧化反應，故C正確;

D.H2s04可以傳導離子，不能傳導電子，故D錯誤；

故選D。

11.A

【分析】由題干某原電池的總反應為Zn+Cu2+=Zn2++Cu可知：Zn在反應中由0價轉化為+2價，化合價

升高，發(fā)生氧化反應，故Zn作負極，CV+在反應中化合價由+2價降低為。價，化合價降低，發(fā)生還原反

應，故在正極上發(fā)生該反應，據此分析解題。

【詳解】

Cuso

A.號T溶液4由于Zn比Cu活潑，故Zn作負極，Cu為正極，電解質中的C/+被還原，A符合題

意;

B.裝置中沒有自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應，B不合題意;

裝置中發(fā)生的電池總反應為Fe+Cu2+=Fe2++Cu,C不合題意;

D.由于Mg比Zn活潑，故Mg作負極，Zn作正極，D不合題意;

故答案為：Ao

12.B

【詳解】把a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導線兩兩相連可以組成各種原電池，若a、b相連

時，a為負極，a為活潑金屬，b為正極，是較活潑的金屬，因此活潑性a>b：c、d相連時d上有氣泡，可

知d上發(fā)生反應：2H++2e-=H2f,d為正極，是較活潑金屬，因此活潑性c>d；a、c相連時a的質量減少，

a為負極，是活潑金屬，因此活潑性a>c；b、d相連時b為正極，則b為較活潑金屬，d為負極，是活潑金

屬，因此活潑性d>b,則這四種金屬活動性順序a>c>d>b,故B正確；

故選:Bo

13.A

【詳解】

A.燃料電池發(fā)電站是將化學能轉化為電能，故A符合題意；

B.地熱發(fā)電廠是地熱能轉化為電能，故B不符合題意；

C.風力發(fā)電廠是風能轉化為電能，故C不符合題意；

D.水力發(fā)電站是水能轉化為電能，故D不符合題意。

綜上所述，答案為A。

14.B

【詳解】

A.a-b總能量增大，為吸熱過程，A錯誤；

B.該反應屬于氧化還原反應，有電子轉移，理論上該反應可以設計成原電池，B正確；

C.升高溫度，化學反應速率增大，C錯誤；

D.由圖可知：1molNCh(g)和1mol8(g)的總能量高于1molNO(g)和Imol82(g)的總能量，該反應為

放熱反應，D錯誤。

答案選B。

15.D

【詳解】

A.由表中可以看出實驗①電流表指針偏向AL說明A1是正極，而實驗②中指針偏向Cu,說明此時Al是

負極，故兩實驗中AI電極的作用不相同，A錯誤；

B.實驗③中A1和石墨，A1為負極，而電流表指針偏向正極，放偏向石墨，B錯誤；

C.由于Mg與NaOH溶液不反應，而AI能與NaOH溶液發(fā)生反應：2A1+2NaOH+2H2O=2NaAK)2+

3H：t，Al被氧化，故實驗④中，Al為負極，電極反應式為：Al-3e+4OH=AlO,+2H2O,而Mg為正

極，電極反應式為：2H2O+2c--2OH+H2t：C錯誤；

D.分析實驗①@③可知鋁在原電池中的作用，與另一個電極材料有關，分析實驗①④可知鋁在原電池中

的作用，與電解質溶液有關，D正確；

故答案為：Do

16.

(1)Zn+2H+=Zr?++H2T正極2H++2e-=H2T

(2)銅片上有氣泡電流表指針發(fā)生偏轉

(3)Zn

2

(4)負O2+4e=2O-

【解析】

(1)該裝置為原電池，存在自發(fā)進行的反應，鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，故總反應的離子方程式是

+2+

Zn+2H=Zn+H2fo鋅失去電子，發(fā)生氧化反應，為負極，銅片是正極，該電極的反應式為2H++2已

=H2t；

(2)能證明該裝置將反應釋放的能顯轉化為電能的實驗現(xiàn)象是：銅片上有氣泡、電流表指針發(fā)生偏轉；

(3)原電池外電路中電子從負極經導線流向正極，在該裝置中，鋅為負極，故外電路中，電子從電子從Zn

電極流出；

(4)

①該裝置為原電池，原電池中負極發(fā)生氧化反應，由電極反應物化合價的變化可知，NO失去電子生成

NO：,故NiO電極是負極；

②Pt電極為正極，氧氣得電子生成0%故電極反應式為02+4日=20,

+2+2+

17.Zn+2H=Zn+H2t負極Zn-2e=Zn產生大量氣泡(D@

【詳解】

(1)瘠鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中發(fā)生置換反應生成硫酸鋅和氫氣，反應的離子方程式為

+2+

Zn+2H=Zn+H2to

(2)洛鋅片、銅片按照如圖所示裝置連接構成原電池，由于金屬性鋅強于銅，所以鋅片是負極，電極反應式

是Zn-2e-=Zi?+。銅是正極，溶液中的氫離子放