高考化学培优专题复习化学反应与能量变化练习题及答案一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。①B中Sn极的电极反应式为__________，Sn极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)__________。②C中总反应离子方程式为__________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是__________。【答案】2H++2e-=H2↑增大Zn+2H+=Zn2++H2↑B>A>C【解析】【分析】①B中形成Sn-Fe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；②C中形成Zn-Fe原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护。【详解】①B中形成Sn-Fe原电池，由于Fe比Sn活泼，所以Sn为正极，溶液中的H+在Sn上获得电子，发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；由于氢离子不断消耗，所以Sn附近溶液中c(H+)减小，溶液的pH值增大；②锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极：2H++2e-=H2↑，总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑。A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C中发生电化学腐蚀，由于锌比铁活泼，所以铁作原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以由快到慢的顺序是B>A>C。【点睛】本题考查了原电池的工作原理和电极反应式的书写以及金属的活泼性。一般情况下，在原电池反应中，活动性强的电极在负极，失去电子，发生氧化反应；但也有例外。如Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，活动性弱的Al为负极，活动性强的Mg为正极。知道金属腐蚀快慢的判断规律为：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。2．我国对“可呼吸”的钠——二氧化碳电池的研究取得突破性进展。该电池的总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C，其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体贮存于碳纳米管中)。（1）钠金属片作为该电池的___极(填“正”或“负”，下同)；放电时，电解质溶液中Na＋从___极区向___极区移动。（2）充电时，碳纳米管连接直流电源的___极，电极反应式为___。【答案】负负正正2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+【解析】【分析】（1）从电池总反应4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出，Na由0价升高到+1价，则钠金属片失电子，作为该电池的负极；放电时，电解质溶液中阳离子向正极区移动。（2）充电时，负极连接直流电源的负极，正极连接直流电源的正极，电极反应式为作原电池正极时反应的逆反应。【详解】（1）从电池总反应4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出，Na由0价升高到+1价，则钠金属片失电子，作为该电池的负极；放电时，电解质溶液中Na＋(阳离子)从负极区向正极区移动。答案为：负；负；正；（2）充电时，负极(钠金属片)连接直流电源的负极，碳纳米管(正极)连接直流电源的正极，电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+。答案为：正；2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+。【点睛】燃料电池的电极反应式书写起来往往比较麻烦，且易出错。我们可以写出一个电极的反应式(简单易写的)，然后利用总反应方程式—某电极的电极反应式，就可得出另一电极的反应式。3．从本质入手看物质及其能量的变化，可以让我们更加深入的去理解所学知识的内涵及外延应用。对于《原电池》这部分知识也是如此，如图是原电池的基本构造模型：（1）若a和b的电极材料为Al或Mg。①若c为稀NaOH溶液时，则a的电极材料为__，该极电极方程式为___。②若c为稀H2SO4时，则a的电极材料为___，该极电极方程式为__。（2）对于原电池的应用，以下说法正确的是__。A．选择构成原电池两极材料时，必须选择活泼性不同的两种金属材料B．构成原电池时，负极材料的活泼性一定比正极材料的强C．构成原电池时，作为负极材料的金属受到保护D．从能量转化角度去看，如图的氧化还原反应能量变化曲线，则不能够设计原电池【答案】AlAl-3e-+4OH-=AlO2-+2H2OMgMg-2e-=Mg2+D【解析】【分析】(1)原电池中电极由负极经导线流向正极，所以a为负极发生氧化反应，b为正极发生还原反应。【详解】(1)①若c为稀NaOH溶液时，电池总反应应为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑，Al被氧化做负极，即a的电极材料为Al，该电极方程式为Al-3e-...
