高三化学一轮专题练习:原电池.docx
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1、高三新高考化学大一轮专题练习:原电池一、单选题1(2023春湖南长沙高三长沙一中校考阶段练习)已知:。下列说法不正确的是A中的键电子云轮廓图:B燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状C久置工业盐酸常显黄色,是因盐酸中溶解了氯气的缘故D可通过原电池将与反应的化学能转化为电能2(2023春江苏苏州高三江苏省木渎高级中学校考期中)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时在电极与酶之间传递电子,下列说法不正确的是A相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B负极区,在氢化酶作用下发生反应:C正极区电极反应式为,固氮酶表面发生还原反应生成D当外电路通过1mol电子时,有1mo
2、l质子通过交换膜由正极区向负极区移动3(2023全国模拟预测)利用含有机化合物的废水废水中的有机化合物表示为,发电原理为(未配平)发电,电解KI溶液制备的工作装置如图所示。下列说法正确的是Aa极为原电池正极,c极为电解池阴极B装置工作时,当甲池质子交换膜通过1 mol 时,负极生成5.6 L C室为酸性溶液,室为KI溶液D装置工作一段时间后,室需补充KOH,X为4(2023春江西宜春高三江西省清江中学校考期中)如图是一种新型的KO2可充电电池,a、b是两个电极,其中一个电极是金属钾。放电时,下列有关说法正确的是Aa电极是电池的正极B隔膜不允许O2通过,但可以让K+通过Cb电极是金属钾D电子流向
3、是a电极隔膜b电极5(2023山东潍坊一中校联考模拟预测)目前研究较多的ZnH2O2电池,其电池总反应为Zn+OH-+HO=ZnO+H2O。现以ZnH2O2电池电解尿素CO(NH2)2碱性溶液制备氢气,同时获得N2及极少量O2(装置2中隔膜仅阻止气体通过,b、c、d均为惰性电极)。下列说法错误的是A装置1中OH-移向Zn电极B反应过程中,d极附近的pH增大C电极c的主要反应式为CO(NH2)2-6e-+8OH-=CO+N2+6H2OD通电一段时间后,若Zn电极的质量减轻19.5g,则c电极产生N22.24L(标准状况)6(2023春浙江杭州高三期中)镁次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优
4、点,该电池主要工作原理如图所示,其正极反应为ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-,关于该电池的叙述不正确的是A铂合金为正极,附近的碱性增强B电池工作时,需要不断添加次氯酸盐以保证电解质的氧化能力C该电池的总反应为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-D若电解质溶液为、硫酸和NaCl的混合液,则正极电极反应为7(2023春江西宜春高三上高中学校考期中)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的AH+从左侧经过质子交换膜移向右侧B该电池的负极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+C电子经过导
5、线由O2所在的铂电极流入D微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量8(2023春湖北黄冈高三校联考期中)2022年10月31日,梦天实验舱在我国文昌航天发射场成功发射,中国空间站“T”字基本构型即将在轨组装完成,空间站内能量转化关系如图所示。下列说法正确的是A太阳能电池的工作原理与氢氧燃料电池工作原理相同B水电解系统将电能转化为化学能,该过程中的H0C燃料电池系统内部H2与O2剧烈燃烧,释放大量的热量D水电解系统和燃料电池系统工作时均发生了自发的氧化还原反应9(2023春四川成都高三校联考期中)下列装置中能够组成原电池的ABCD10(2023安徽马鞍山统考二模)磷酸铁锂电池在充放电
6、过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的使用寿命,放电时的反应为: LixC6+Li1-xFePO4= 6C+LiFePO4。图1为某磷酸铁锂电池的切面,图2为LiFePO4晶胞充放电时Li+脱出和嵌入的示意图。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。下列说法错误的是A放电时,负极反应: LixC6- xe- = xLi+6C B(a)过程中1mol晶胞转移的电子数为NAC(b)代表放电过程, Li+脱离石墨,经电解质嵌入正极D充电时的阳极反应: LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+11(2023春山西大同高三统考期中)有a、b
7、、c、d四种金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:实验装置稀硫酸稀硫酸AgNO3溶液稀硫酸部分实验现象a无变化,b有气泡c极质量减小,d极有气泡b极质量减小,d极变粗电流从c极流向a极由此可判断这四种金属的活动性顺序是AbdcaBbadcCacdbDbacd12(2023秋江苏南通高三统考期末)钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示),工作时总反应为NaxMO2+nCNax-yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是A放电时,Na+由Y极通过交换膜移向X极B放电时,正极反应式为NaxMO2+ye-=Nax-yMO2+yNa+C充电时,过渡元素M发
8、生氧化反应D用铅蓄电池对该钠离子电池充电,铅蓄电池中每消耗20.7g铅,钠离子电池正极区域质量减少4.6g13(2023春四川绵阳高三统考阶段练习)我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电Haber-Bosch反应器(机理如图所示)。该装置工作时,将Zn-NO2水溶液体系电池反应中的产物,通过自供电转换为NH3H2O,从而在单个设备内完成氮循环中的多个关键转换步骤。下列说法正确的是Ab电极为Zn电极B放电过程中,负极发生的反应为C电解过程中,阴极区溶液的pH逐渐减小D理论上,每得到1molNH3H2O,至少需要消耗390gZn二、多选题14(2023春江西九江高三江西省湖口中学校考期中)科学家设
9、计出质子()膜燃料电池,实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构示意图,如下图所示。(注:质子膜只允许通过)下列说法错误的是A外电路中电流方向由电极abB电路中每通过4 mol电子,在正极消耗标准状况下22.4L C电极b上发生的电极反应:D每17g 参与反应,有1 mol 经质子膜进入正极区三、非选择题15(2023春湖南邵阳高三邵阳市第二中学校考期中)图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸,乙中G为电流计。请回答下列问题(1)以下叙述中,正确的是_。A甲中锌片是负极,乙中铜片是正极B两烧杯中铜片表面均有气泡产生C两烧杯中溶液的pH均增大D乙中电子
10、从铜片经导线流向锌片E乙溶液中向锌片方向移动(2)变化过程中能量转化的形式主要是:甲为_(填写选项字母);乙为_(同前)A、将化学能转化成热能B、将电能转化成为化学能C、将化学能转化成电能(3)若反应过程中有2mol电子发生转移,则生成的氢气在标况下的体积为_;溶液质量增加_g(4)原电池在工作时,下列反应可以作为原电池工作时发生的反应的是:_ABCD16(2023春辽宁高三校联考期中)燃料电池是利用燃料(如、CO、等)与反应从而将化学能转化为电能的装置。(1)甲烷燃料电池(NaOH溶液作电解质溶液)的负极反应式为_,正极反应式为_,放电过程中溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2
11、)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下,下列有关说法正确的是_。a电池工作时,向负极移动b电子由电极2经外电路流向电极1c电池总反应为d电极2发生的电极反应为(3)铅酸蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和,电解质溶液为稀硫酸,该电池工作时发生的总反应为。试回答下列问题。铅酸蓄电池的负极材料是_,正极反应为_。若有1mol电子从某电极流出,则参加反应的是_mol,负极的质量变化是_(填“增大”或“减小”)_g。17(2023春河南濮阳高三濮阳外国语学校校考期中)依据原电池原理,请回答下列问题。(1)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示),锌锰干电池属
12、于_(填“一次电池”或“二次电池”),锌锰电池的正极材料是_,负极发生的电极反应式为_。若反应消耗19.5g负极材料,则电池中转移电子的数目为_。(2)以Al、Mg为电极,可以组装如图所示原电池装置。若电解质溶液为稀硫酸,Mg上发生的电极反应式为_。若电解质溶液为NaOH溶液,Al上发生的电极反应式为_。(3)微型锌银电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为。负极发生的电极反应式为_,电池工作过程中,电解液中向_(填“Ag/”或“Zn”)极迁移。18(2023秋安徽阜阳高三统考期末)原电池揭示了氧化还原反应的本质是电子转移,实现了化学能转化成电能
13、,使氧化还原反应在现代生活中获得重大应用,从而改变了人们的生活方式。某兴趣小组为探究原电池工作原理,利用金属Zn与稀H2SO4反应,通过如图所示装置A、B进行实验,实验过程中装置A内溶液的温度升高,装置B的电流计指针发生偏转。根据所学知识,完成下列各题:(1)装置B为原电池,则Cu作_(填“正”或“负”)极,Zn电极上的电极反应式为_。(2)一般把金属导线称为“电子导体”,把电解质溶液称为“离子导体”。装置B中电池工作时“电子导体”中电子的流动方向可描述为_。(3)从能量转化的角度来看,装置A中反应物的总能量_(填“高于”、“低于”或“=”)生成物的总能量;从反应速率的角度上看,可以观察到A中
14、反应比B中_(填“快”或“慢”)。(4)该小组同学由此得出的结论错误的是_。(多选)A任何自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池B装置B中Cu电极不可用碳棒代替C原电池的负极发生还原反应D原电池装置中化学能全部转化为电能试卷第9页,共10页学科网(北京)股份有限公司学科网(北京)股份有限公司参考答案:1C【详解】Ap电子云呈哑铃形,氯气是利用两个p轨道上的电子形成共用电子对的,所以pp 键电子云轮廓图为: ,故A正确;BHCl极易溶于水,氢气在氯气中燃烧生成的氯化氢与空气中的水蒸气结合呈雾状,故B正确;C久置工业盐酸常显黄色,是因盐酸中有三价铁离子的缘故,故C错误;D氢气和氯气发生的反应是自
15、发的氧化还原反应,可通过原电池将 H2与 Cl2反应的化学能转化为电能,故D正确;故选C。2D【分析】生物燃料电池的工作原理是N2+3H22NH3,其中N2在正极区得电子发生还原反应,H2在负极区失电子发生氧化反应,原电池工作时阳离子向正极区移动,据此分析判断。【详解】A利用生物燃料电池在室温下合成氨,既不需要高温加热,同时还能将化学能转化为电能,故A正确;B由分析可知,H2在负极区失电子发生氧化反应,反应式为H2+2MV2+2H+2MV+,故B正确;C由分析可知,在正极得到电子生成,电极方程式为:,N2在正极区和发生还原反应,生成NH3,故C正确;D燃料电池工作时,负极区生成的H+透过质子交
16、换膜进入正极区,故D错误;故选D。3C【分析】由题干信息“电解KI溶液制备”,并结合室为KOH溶液可知,室发生的反应为,则室为KI溶液,发生氧化反应,故b极为原电池正极,a极为原电池负极,c极为电解池阳极,d极为电解池阴极,据此分析解答。【详解】A根据分析,室为KI溶液,发生氧化反应,故b极为原电池正极,c极为电解池阳极,A错误;B未指明是否为标准状况,无法计算的体积,B错误;C根据分析,a极为原电池负极,则I室发生氧化反应,故I室为含有机化合物的废水,室发生还原反应,即,故室为酸性溶液,C正确;D根据分析,c、d极分别为电解池的阳极和阴极,c极发生反应,d极发生反应,生成的通过离子交换膜进入
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