专题九化学反应与电能-(全国通用)高考化学二轮复习习题.docx

专题九化学反应与电能高频考点考点一原电池基础 原电池基本工作原理。重难 原电池原理的应用。综合 原电池正负极的判断与电极方程式的书写。基础1.(2014北京理综,8,6分)下列电池工作时,O2在正极放电的是() A.锌锰电池 B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 D.镍镉电池答案B2.(2021广东,9,2分)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。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时()A.负极上发生还原反应 B.将电能转化为化学能C.阳离子由正极移向负极 D.CO2在正极上得电子答案D3.(2019浙江4月选考,12,2分)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是()A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O 2Ag+2OH-C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降答案A4.(2015天津理综,4,6分)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡答案C重难5.(2022湖南,8,3分)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是()A.海水起电解质溶液作用B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e- 2OH-+H2C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂海水电池属于一次电池答案B6.(2018浙江4月选考,17,2分)锂(Li)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.金属锂作负极,发生氧化反应 B.Li+通过有机电解质向水溶液处移动C.正极的电极反应:O2+4e- 2O2- D.电池总反应:4Li+O2+2H2O 4LiOH答案C7.(2018课标,11,6分)一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是()A.放电时,多孔碳材料电极为负极B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D.充电时,电池总反应为Li2O2-x 2Li+(1-)O2答案D8.(2017课标,11,6分)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+xS8 8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是()A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li+2e- 3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多答案D9.(2013江苏单科,9,2分)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是()A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正极移动 答案C10.(2015江苏单科,10,2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()A.反应 CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH-2e- 2H2OC.电池工作时,CO32-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e- 2CO32-答案D11.2022河南天一大联考(五),12研究发现,在肼(N2H4)酸性燃料电池中添加少量Fe2(SO4)3能持续大电流放电、工作原理如图所示:下列说法错误的是()A.交换膜M为质子交换膜 B.Fe3+能够降低正极区反应的活化能C.放电时正极区溶液的pH下降 D.负极反应式为N2H4-4e-N2+4H+答案C12.(2014天津理综,6,6分)已知:锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2。锂硫电池的总反应为2Li+S Li2S。有关上述两种电池说法正确的是()A. 锂离子电池放电时,Li+向负极迁移 B. B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应C. 理论上两种电池的比能量相同 D. D.下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电答案B13.(2020天津,11,3分)熔融钠硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xSNa2Sx(x=53,难溶于熔融硫)。下列说法错误的是()A. Na2S4的电子式为B. B.放电时正极反应为xS+2Na+2e-Na2SxC.Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极D.该电池是以Na-Al2O3为隔膜的二次电池答案C14.(2021福建,9,4分)催化剂TAPP-Mn()的应用,使Li-CO2电池的研究取得了新的进展。Li-CO2电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。 下列说法错误的是()A.Li-CO2电池可使用有机电解液B.充电时,Li+由正极向负极迁移C.放电时,正极反应为3CO2+4Li+4e-2Li2CO3+CD.*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正极反应的中间产物答案D15.(2021浙江1月选考,22,2分)镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下(L为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是()A.断开K2、合上K1,镍镉电池能量转化形式:化学能电能B.断开K1、合上K2,电极A为阴极,发生还原反应C.电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度不变D.镍镉二次电池的总反应式:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2答案C16.(2022云南昆明一中一模,12)太阳能、风能等可再生能源发电具有分散性和间隙性的缺点,需要配套能量密度高、循环寿命长、成本低的电化学储能系统。某种研究中的铝离子储能电池以二硒化钴()/纳米碳石墨烯复合材料为正极,有机阳离子与氯铝酸阴离子组成的离子液体为电解质,电池总反应为CoSe2+mAlAlmConSe2+(1-n)Co(其中m、n均小于1)。正极的工作原理如图所示(硒始终保持-1价)。下列叙述错误的是()A.放电时,AlCl4-向负极迁移B.放电时,正极的电极反应式为CoSe2+4m Al2Cl7-+3me-AlmConSe2+(1-n)Co+7mAlCl4-C.充电时,负极每消耗1 mol Al2Cl7-可转移3 mol e-D.m与n的关系为3m=2(1-n)答案C综合17.(2022全国甲,10,6分)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH ）42-存在。电池放电时,下列叙述错误的是()A.区的K+通过隔膜向区迁移B.区的SO42- 通过隔膜向区迁移C.MnO2电极反应:MnO2+4H+2e- Mn2+2H2OD.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+ Zn(OH）42-+Mn2+2H2O答案A18.(2022全国乙,12,6分)Li-O2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来,科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li+e- Li)和阳极反应(Li2O2+2h+ 2Li+O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是()A.充电时,电池的总反应Li2O2 2Li+O2B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移D.放电时,正极发生反应O2+2Li+2e- Li2O2答案C19.(2022江西重点中学协作体一联,12)如图为2021年新研发的车载双电极镍氢电池。放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金,可表示为MH;充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2。下列叙述正确的是()A.充电时外电路每通过2 mol电子,正极减轻4 gB.电池放电时,c极上的反应可表示为H2O+M+e-MH+OH-C.充电时,a、b接电源负极,c、d接电源正极D.放电时电子的流动路径为a外电路dc铜箔b答案A20.(2018天津理综,10,14分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为(写离子符号);若所得溶液c(HCO3-)c(CO32-)=21,溶液pH=。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7,K2=5×10-11) (2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:化学键CHCOHH键能/kJ·mol-14137454361 075则该反应的H=。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是(填“A”或“B”)。 按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 的原因是。 (3)O2辅助的Al-CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式:。 电池的正极反应式:6O2+6e- 6 O2-6CO2+6 O2- 3C2O42-+6O2反应过程中O2的作用是。 该电池的总反应式:。 答案 (1)CO32-10(2)+120 kJ·mol-1B900 时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低(3)Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)催化剂2Al+6CO2Al2(C2O4)3考点二电解原理及其应用基础 电解池基本工作原理。重难 电解池原理的应用。综合 与电化学相关的综合练习。基础1.(2013北京理综,9,6分)用石墨电极电解CuCl2溶液(见下图)。下列分析正确的是()A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应:Cu2+2e- CuD.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体答案A2.(2020浙江7月选考,21,2分)电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液,在阳极RCOO-放电可得到RR(烷烃)。下列说法不正确的是()A.电解总反应方程式:2RCOONa+2H2O RR+2CO2+H2+2NaOHB.RCOO-在阳极放电,发生氧化反应C.阴极的电极反应:2H2O+2e- 2OH-+H2D.电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷答案A3.(2021海南,9,3分)液氨中存在平衡:2NH3NH4+NH2- 。如图所示为电解池装置,以KNH2的液氨溶液为电解液,电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是()A.b电极连接的是电源的负极B.a电极的反应为2NH3+2e-H2+2NH2-C.电解过程中,阴极附近K+浓度减小D.理论上两极产生的气体物质的量之比为11答案B4.(2018浙江11月选考,30节选)(二)高铁酸钾(K2FeO4)可用作水处理剂。某同学通过“化学电解法”探究K2FeO4的合成,其原理如图所示。接通电源,调节电压,将一定量Cl2通入KOH溶液,然后滴入含Fe3+的溶液,控制温度,可制得K2FeO4。(1)请写出“化学法”得到FeO42-的离子方程式。 (2)请写出阳极的电极反应式(含FeO42-)。 答案 (1)2Fe3+3ClO-+10OH- 2FeO42-+3Cl-+5H2O或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- 2FeO42-+3Cl-+5H2O(2)Fe3+8OH-3e- FeO42-+4H2O或Fe(OH)3+5OH-3e- FeO42-+4H2O重难5.(2017课标,11,6分)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是()A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为:Al3+3e-Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案C6.(2013天津理综,6,6分)为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池:2Al+3H2O Al2O3+3H2电解过程中,以下判断正确的是()电池电解池AH+移向Pb电极H+移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极:PbO2+4H+2e- Pb2+2H2O阳极:2Al+3H2O-6e- Al2O3+6H+D答案D7.(2018课标,13,6分)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:EDTA-Fe2+-e- EDTA-Fe3+ 2EDTA-Fe3+H2S 2H+S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是()A.阴极的电极反应:CO2+2H+2e- CO+H2OB.协同转化总反应:CO2+H2S CO+H2O+SC.石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性答案C8.(2020课标,12,6分)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入无色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是()A.Ag为阳极 B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高 D.总反应为WO3+xAg AgxWO3答案C9.(2022山西省际名校联考,12)利用太阳能将CO2转化为C2H4的工作原理如图所示。下列说法中错误的是()A.b电极为正极,铂片上发生氧化反应B.当生成1 mol C2H4时,右池质量减轻96 gC.铜片上的电极反应式为2CO2+12H+12e-C2H4+4H2OD.图中能量转换过程为太阳能电能化学能答案B综合10.(2016天津理综,10,14分)氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:。 (2)氢气可用于制备H2O2。已知:H2(g)+A(l) B(l)H1O2(g)+B(l) A(l)+H2O2(l)H2其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g) H2O2(l)的H0(填“>”“<”或“=”)。 (3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)H<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是。 a.容器内气体压强保持不变b.吸收y mol H2只需1 mol MHxc.若降温,该反应的平衡常数增大d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为。 (5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH- FeO42-+3H2,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色FeO42-,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。 图1 图2电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在(填“阴极室”或“阳极室”)。 电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为。 c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因: 。 答案 (1)污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高(任写其中2个)H2+2OH-2e- 2H2O(2)<(3)ac(4)光能转化为化学能(5)阳极室防止Na2FeO4与H2反应使产率降低M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢N点:c(OH-)过高,铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4产率降低11.(2019北京理综,27,14分)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为41,甲烷和水蒸气反应的方程式是。 已知反应器中还存在如下反应:.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)H1.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H2.CH4(g) C(s)+2H2(g)H3为积炭反应,利用H1和H2计算H3时,还需要利用反应的H。 反应物投料比采用n(H2O)n(CH4)=41,大于初始反应的化学计量数之比,目的是(选填字母序号)。 a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因: 。 (2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。制H2时,连接。产生H2的电极反应式是。 改变开关连接方式,可得O2。结合和中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:。 答案 (1)CH4+2H2O 4H2+CO2C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)2CO(g)abc降低CaO+CO2 CaCO3,CaCO3覆盖在CaO表面,减少了CO2与CaO的接触面积(2)K12H2O+2e- H2+2OH-制H2时,电极3发生反应:Ni(OH)2+OH-e- NiOOH+H2O。制O2时,上述电极反应逆向进行,使电极3得以循环使用12.(2020北京,15,10分)H2O2是一种重要的化学品,其合成方法不断发展。(1)早期制备方法为分解反应,产物除BaO、O2外,还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是。 为可逆反应,促进该反应正向进行的措施是。 中生成H2O2,反应的化学方程式是。 减压能够降低蒸馏温度。从H2O2的化学性质角度说明中采用减压蒸馏的原因:。 (2)电化学制备方法已知反应2H2O2 2H2O+O2能自发进行,反向不能自发进行,通过电解可以实现由H2O和O2为原料制备H2O2。下图为制备装置示意图。a极的电极反应式是。 下列说法正确的是。 A.该装置可以实现电能转化为化学能B.电极b连接电源负极C.该方法相较于早期制备方法具有原料廉价,对环境友好等优点答案 (1)2Ba(NO3)2 2BaO+4NO2+O2增大压强BaO2+2HCl BaCl2+H2O2H2O2受热易分解,减压蒸馏可防止H2O2分解(2)O2+2H+2e- H2O2AC13.(2017天津理综,7,14)某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答和中的问题。.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)固体混合物分离利用的流程图(1)反应所加试剂NaOH的电子式为,BC的反应条件为,CAl的制备方法称为。 (2)该小组探究反应发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)。 a.温度b.Cl-的浓度c.溶液的酸度(3)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,该反应的热化学方程式为。 .含铬元素溶液的分离和利用(4)用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是,分离后含铬元素的粒子是;阴极室生成的物质为(写化学式)。 答案 (1)加热(或煅烧)电解法(2)ac(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s) TiCl4(l)+2CO(g)H=-85.6 kJ·mol-1(4)在直流电源作用下,CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液CrO42-和Cr2O72-NaOH和H2考点三金属腐蚀与防护基础 金属的腐蚀。重难 电化学原理在金属防护中的应用。基础1.(2019江苏单科,10,2分)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是()A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e- Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀答案C2.(2018天津理综,3,6分)下列叙述正确的是()A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈C.反应活化能越高,该反应越易进行D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3答案B3.(2016天津理综,3,6分)下列叙述正确的是()A.使用催化剂能够降低化学反应的反应热(H)B.金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率与氧气浓度无关C.原电池中发生的反应达平衡时,该电池仍有电流产生D.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的小答案D重难4.(2013北京理综,7,6分)下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是()A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块答案A5.(2017课标,11,6分)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整答案C6.(2020江苏单科,11,2分)将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在下图所示的情境中,下列有关说法正确的是()A.阴极的电极反应式为Fe-2e-Fe2+B.金属M的活动性比Fe的活动性弱C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快答案C7.(2014江苏单科,11,4分)下列有关说法正确的是()A.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀B.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的H>0C.加热0.1 mol·L-1Na2CO3溶液,CO32-的水解程度和溶液的pH均增大D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(H<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大答案C易混易错1.电极反应类型判断(2021辽宁,13,3分)利用(Q)与(QH2)电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极,溶液不能通过。下列说法错误的是()A.a为电源负极 B.溶液中Q的物质的量保持不变C.CO2在M极被还原 D.分离出的CO2从出口2排出答案C2.分析交换膜的种类(2021湖北,15,3分)Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是()A.电解时只允许H+通过离子交换膜B.生成O2和H2的质量比为81C.电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大D.CrO3的生成反应为Cr2O72-+2H+ 2CrO3+H2O答案A3.判断离子迁移(2020河南名校联盟3月联合检测,12)如图是用一种新型锂电池电解处理含NH4+ 的工业废水的装置图,处理过程中NH4+ 转化为可参与大气循环的气体。下列说法正确的是()A.废水处理过程中,Y电极上发生氧化反应B.废水处理过程中,X电极附近溶液酸性减弱C.废水处理过程中,W电极反应式为O2+4e-+4H+2H2OD.若消耗7 g Li,则质子交换膜左侧电解质溶液减少 g答案D4.电子的流向(2022湘豫名校联考,12)锌空气燃料电池的能量密度较高,广泛应用于需要长时间在低电流下运行的设备,如助听器等,其装置示意图如图所示。下列说法正确的是()A.放电时,A极为正极,电极反应式为O2+4e-2O2-B.放电时,电子由B极流出经外电路到达A极,再进入电解质溶液回到B极构成闭合回路C.充电时,B极电极反应式为ZnO+H2O+2e-Zn+2OH-D.电池工作一段时间后,电解质溶液pH降低答案C题型模板模型一守恒思想模型模型认知电极反应式的书写1.列物质,标得失。负极物质失电子,发生氧化反应;正极物质得电子,发生还原反应。2.看环境,配守恒。在电解质溶液(或熔融态)中要生成稳定的电极产物,需注意H+、OH-、H2O等是否参加反应。配平时遵守电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒。1.(2018浙江11月选考,17,2分)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.右边吸附层中发生了还原反应 B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH- 2H2OC.电池的总反应是2H2+O2 2H2O D.电解质溶液中Na+向右移动,ClO4- 向左移动答案C2.(2019课标,13,6分)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是()A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-NiOOH(s)+H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-ZnO(s)+H2O(l)D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区答案D3.(2020课标,12,6分)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH-11e- VO43-+2B(OH）4-+4H2O。该电池工作时,下列说法错误的是()A.负载通过0.04 mol电子时,有0.224 L(标准状况)O2参与反应B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O 8B(OH）4-+4VO43-D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极答案B4.(2021江苏南京、盐城一模,9)对固体电解质体系的研究是电化学研究的重要领域之一。用离子交换膜H+/N H4+型Nafion膜作电解质,在一定条件下实现了常温常压下电化学合成氨,原理如下图所示。下列说法不正确的是()A.电极M接电源的正极B.离子交换膜中H+、N H4+浓度均保持不变C.H+/N H4+型离子交换膜具有较高的传导质子能力D.阴极的电极反应式:N2+6e-+6H+ 2NH3,2H+2e- H2答案B模型实践可充电电池电极反应式的书写可充电电池的思维模型充电时电极的连接可简记为“负接负后作阴极,正接正后作阳极”。放电时的负极反应和充电时的阴极反应互为逆过程,放电时的正极反应和充电时的阳极反应互为逆过程。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。5.(2021浙江6月选考,22,2分)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为LiCoO2薄膜;集流体起导电作用。下列说法不正确的是()A.充电时,集流体A与外接电源的负极相连B.放电时,外电路通过a mol电子时,LiPON薄膜电解质损失a mol Li+C.放电时,电极B为正极,反应可表示为Li1-xCoO2+xLi+xe- LiCoO2D.电池总反应可表示为LixSi+Li1-xCoO2 Si+LiCoO2答案B6.(2018课标,12,6分)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是()A.放电时,ClO4-向负极移动 B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2C.放电时,正极反应为3CO2+4e-2CO32-+C D.充电时,正极反应为Na+e-Na答案D7.(2021江苏南通启东期中,13)一种可充电锂离子电池的示意图如下,已知Li1-xCoO2中x<1。下列关于锂离子电池的说法不正确的是()A.放电时电池总反应为Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6B.放电时,Li+由负极通过A膜向正极迁移C.充电时,若转移1 mol e-,左侧电极将增重7x gD.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe- Li1-xCoO2+xLi+答案C8.(2021湖南,10,3分)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:下列说法错误的是()A.放电时,N极为正极B.放电时,左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C.充电时,M极的电极反应式为Zn2+2e- ZnD.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过答案B9.(2020课标,12,6分)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是()A.放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-Zn(OH）42-B.放电时,1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 molC.充电时,电池总反应为2Zn(OH）42-2Zn+O2+4OH-+2H2OD.充电时,正极溶液中OH-浓度升高答案D10.(2021山东聊城一中开学模拟,10)中国科学院研究团队在碱性锌铁液流电池研究方面取得新进展,该电池的总反应为Zn+2Fe(CN）63-+4OH- 2Fe(CN)64-+Zn(OH）42-。下列叙述正确的是()A.放电时,M极电极反应式为Fe(CN）63-e- Fe(CN)64-B.充电时,N极接电池负极,该电极发生氧化反应C.充电时,右侧贮液器中溶液浓度减小D.放电时,电路中转移2 m