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
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1、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
2、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
3、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。
4、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 m
5、ol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
6、.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
7、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,
8、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K
9、1、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
10、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+
11、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.(20
12、22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(
13、写离子符号);若所得溶液c(HCO3-)c(CO32-)=21,溶液pH=。(室温下,H2CO3的K1=410-7,K2=510-11)(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/kJmol-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
14、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 kJmol-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
15、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:
16、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K2
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