專題八化學反應與電能考點1原電池原理及其應用1.(2024湖南,1,3分)近年來,我國新能源產業得到了蓬勃發展,下列說法錯誤的是()A.理想的新能源應具有資源豐富、可再生、對環境無污染等特點B.氫氧燃料電池具有能量轉化率高、清潔等優點C.鋰離子電池放電時鋰離子從負極脫嵌,充電時鋰離子從正極脫嵌D.太陽能電池是一種將化學能轉化為電能的裝置答案D2.(2024北京,3,3分)酸性鋅錳干電池的構造示意圖如下。關于該電池及其工作原理,下列說法正確的是()A.石墨作電池的負極材料B.電池工作時,NH4C.MnO2發生氧化反應D.鋅筒發生的電極反應為Zn-2e-Zn2+答案D3.(2024江蘇,8,3分)堿性鋅錳電池的總反應為Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnOOH,電池構造示意圖如圖所示。下列有關說法正確的是()A.電池工作時,MnO2發生氧化反應B.電池工作時,OH-通過隔膜向正極移動C.環境溫度過低,不利于電池放電D.反應中每生成1molMnOOH,轉移電子數為2×6.02×1023答案C4.(2024安徽,11,3分)我國學者研發出一種新型水系鋅電池,其示意圖如下。該電池分別以Zn-TCPP(局部結構如標注框內所示)形成的穩定超分子材料和Zn為電極,以ZnSO4和KI混合液為電解質溶液。下列說法錯誤的是()A.標注框內所示結構中存在共價鍵和配位鍵B.電池總反應為I3-+ZnZn2++3IC.充電時,陰極被還原的Zn2+主要來自Zn-TCPPD.放電時,消耗0.65gZn,理論上轉移0.02mol電子答案C5.(2024全國甲,12,6分)科學家使用δ-MnO2研制了一種MnO2-Zn可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時間后,MnO2電極上檢測到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列敘述正確的是()A.充電時,Zn2+向陽極方向遷移B.充電時,會發生反應Zn+2MnO2ZnMn2O4C.放電時,正極反應有MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-D.放電時,Zn電極質量減少0.65g,MnO2電極生成了0.020molMnOOH答案C6.(2024新課標,12,6分)一種可植入體內的微型電池工作原理如圖所示,通過CuO催化消耗血糖發電,從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準,電池啟動。血糖濃度下降至標準,電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)電池工作時,下列敘述錯誤的是()A.電池總反應為2C6H12O6+O22C6H12O7B.b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉變起催化作用C.消耗18mg葡萄糖,理論上a電極有0.4mmol電子流入D.兩電極間血液中的Na+在電場驅動下的遷移方向為b→a答案C(2024河北)閱讀以下材料,完成7~8題。我國科技工作者設計了如圖所示的可充電Mg-CO2電池,以Mg(TFSI)2為電解質,電解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2,使放電時CO2還原產物為MgC2O4。該設計克服了MgCO3導電性差和釋放CO2能力差的障礙,同時改善了Mg2+的溶劑化環境,提高了電池充放電循環性能。7.(2024河北,13,3分)下列說法錯誤的是()A.放電時,電池總反應為2CO2+MgMgC2O4B.充電時,多孔碳納米管電極與電源正極連接C.充電時,電子由Mg電極流向陽極,Mg2+向陰極遷移D.放電時,每轉移1mol電子,理論上可轉化1molCO2答案C8.(2024河北,14,3分)對上述電池放電時CO2的捕獲和轉化過程開展了進一步研究,電極上CO2轉化的三種可能反應路徑及相對能量變化如圖(*表示吸附態)。下列說法錯誤的是()A.PDA捕獲CO2的反應為+CO2B.路徑2是優先路徑,速控步驟反應式為*CO2*-++e-*C2O42C.路徑1、3經歷不同的反應步驟但產物相同;路徑2、3起始物相同但產物不同D.三個路徑速控步驟均涉及*CO2*-轉化,路徑2、3的速控步驟均伴有答案D9.(2023全國乙,12,6分)室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統。一種室溫鈉-硫電池的結構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極,表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時,在硫電極發生反應:12S8+e-12S82-,12S82-+e-S42-,2Na+下列敘述錯誤的是()A.充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移B.放電時外電路電子流動的方向是a→bC.放電時正極反應為:2Na++x8S8+2e-Na2SxD.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能答案A10.(2023新課標,10,6分)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質的電池,其示意圖如下所示。放電時,Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤的是()A.放電時V2O5為正極B.放電時Zn2+由負極向正極遷移C.充電總反應:xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5·nH2OD.充電陽極反應:ZnxV2O5·nH2O-2xe-xZn2++V2O5+nH2O答案C11.(2023山東,11,4分)(雙選)利用熱再生氨電池可實現CuSO4電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示,甲、乙兩室均預加相同的CuSO4電鍍廢液,向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是()A.甲室Cu電極為正極B.隔膜為陽離子膜C.電池總反應為Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+D.NH3擴散到乙室將對電池電動勢產生影響答案CD12.(2023遼寧,11,3分)某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是()A.放電時負極質量減小B.儲能過程中電能轉變為化學能C.放電時右側H+通過質子交換膜移向左側D.充電總反應:Pb+SO42-+2Fe3+PbSO4答案B13.(2022廣東,16,4分)科學家基于Cl2易溶于CCl4的性質,發展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池,可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為:NaTi2(PO4)3+2Na++2e-Na3Ti2(PO4)3下列說法正確的是()A.充電時電極b是陰極B.放電時NaCl溶液的pH減小C.放電時NaCl溶液的濃度增大D.每生成1molCl2,電極a質量理論上增加23g答案C14.(2022湖南,8,3分)海水電池在海洋能源領域備受關注,一種鋰—海水電池構造示意圖如下。下列說法錯誤的是()A.海水起電解質溶液作用B.N極僅發生的電極反應:2H2O+2e-2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能D.該鋰—海水電池屬于一次電池答案B15.(2022全國甲,10,6分)一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示[KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)42-存在]。電池放電時,下列敘述錯誤的是(A.Ⅱ區的K+通過隔膜向Ⅲ區遷移B.Ⅰ區的SO42-通過隔膜向C.MnO2電極反應:MnO2+4H++2e-Mn2++2H2OD.電池總反應:Zn+4OH-+MnO2+4H+Zn(OH)42-+Mn2++2H2答案A16.(2022全國乙,12,6分)Li-O2電池比能量高,在汽車、航天等領域具有良好應用前景。近年來,科學家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖所示)。光照時,光催化電極產生電子(e-)和空穴(h+),驅動陰極反應(Li++e-Li)和陽極反應(Li2O2+2h+2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是()A.充電時,電池的總反應Li2O22Li+O2B.充電效率與光照產生的電子和空穴量有關C.放電時,Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移D.放電時,正極發生反應O2+2Li++2e-Li2O2答案C17.(2022浙江1月選考,21,2分)pH計是一種采用原電池原理測量溶液pH的儀器。如圖所示,以玻璃電極(在特制玻璃薄膜球內放置已知濃度的HCl溶液,并插入Ag-AgCl電極)和另一Ag-AgCl電極插入待測溶液中組成電池,pH與電池的電動勢E存在關系:pH=(E-常數)/0.059。下列說法正確的是()A.如果玻璃薄膜球內電極的電勢低,則該電極反應式為AgCl(s)+e-Ag(s)+Cl-(0.1mol·L-1)B.玻璃膜內外氫離子濃度的差異不會引起電動勢的變化C.分別測定含已知pH的標準溶液和未知溶液的電池的電動勢,可得出未知溶液的pHD.pH計工作時,電能轉化為化學能答案C18.(2019海南單科,8,4分)(雙選)微型銀—鋅電池可用作電子儀器的電源,其電極分別是Ag/Ag2O和Zn,電解質為KOH溶液,電池總反應為Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2,下列說法正確的是()A.電池工作過程中,KOH溶液濃度降低B.電池工作過程中,電解液中OH-向負極遷移C.負極發生反應Zn+2OH--2e-Zn(OH)2D.正極發生反應Ag2O+2H++2e-Ag+H2O答案BC19.(2018課標Ⅲ,7,6分)化學與生活密切相關。下列說法錯誤的是()A.泡沫滅火器可用于一般的起火,也適用于電器起火B.疫苗一般應冷藏存放,以避免蛋白質變性C.家庭裝修時用水性漆替代傳統的油性漆,有利于健康及環境D.電熱水器用鎂棒防止內膽腐蝕,原理是犧牲陽極的陰極保護法答案A20.(2017浙江11月選考,17,2分)金屬(M)-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.金屬M作電池負極B.電解質是熔融的MOC.正極的電極反應O2+4e-+2H2O4OH-D.電池反應2M+O2+2H2O2M(OH)2答案B21.(2016課標Ⅱ,11,6分)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A.負極反應式為Mg-2e-Mg2+B.正極反應式為Ag++e-AgC.電池放電時Cl-由正極向負極遷移D.負極會發生副反應Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑答案B22.(2016浙江理綜,11,6分)金屬(M)-空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優點,有望成為新能源汽車和移動設備的電源。該類電池放電的總反應方程式為:4M+nO2+2nH2O4M(OH)n已知:電池的“理論比能量”指單位質量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴散至電極表面B.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Al-空氣電池的理論比能量最高C.M-空氣電池放電過程的正極反應式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-4M(OH)nD.在Mg-空氣電池中,為防止負極區沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質及陽離子交換膜答案C23.(2015課標Ⅰ,11,6分)微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤··的是(A.正極反應中有CO2生成B.微生物促進了反應中電子的轉移C.質子通過交換膜從負極區移向正極區D.電池總反應為C6H12O6+6O26CO2+6H2O答案A24.(2015江蘇單科,10,2分)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是()A.反應CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4轉移12mol電子B.電極A上H2參與的電極反應為:H2+2OH--2e-2H2OC.電池工作時,CO32-D.電極B上發生的電極反應為:O2+2CO2+4e-2CO3答案D25.(2015天津理綜,4,6分)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關敘述正確的是()A.銅電極上發生氧化反應B.電池工作一段時間后,甲池的c(SO42C.電池工作一段時間后,乙池溶液的總質量增加D.陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動,保持溶液中電荷平衡答案C26.(2014福建理綜,11,6分)某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag+Cl22AgCl。下列說法正確的是()A.正極反應為AgCl+e-Ag+Cl-B.放電時,交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應隨之改變D.當電路中轉移0.01mole-時,交換膜左側溶液中約減少0.02mol離子答案D27.(2014北京理綜,8,6分)下列電池工作時,O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池答案B28.(2018天津理綜,10,14分)CO2是一種廉價的碳資源,其綜合利用具有重要意義。回答下列問題:(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13,CO2主要轉化為(寫離子符號);若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=。(室溫下,H2CO3的K1=4×10-7(2)CO2與CH4經催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)①已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數據如下:化學鍵C—HCOH—H鍵能/kJ·mol-14137454361075則該反應的ΔH=。分別在VL恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1mol的混合氣體。兩容器中反應達平衡后放出或吸收的熱量較多的是(填“A”或“B”)。

②按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發生反應,溫度對CO和H2產率的影響如圖1所示。此反應優選溫度為900℃的原因是。

圖1(3)O2輔助的Al-CO2電池工作原理如圖2所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應產物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。圖2電池的負極反應式:。

電池的正極反應式:6O2+6e-6O26CO2+6O2-3C2O4反應過程中O2的作用是。

該電池的總反應式:。

答案(14分)(1)CO32(2)①+120kJ·mol-1B②900℃時,合成氣產率已經較高,再升高溫度產率增幅不大,但能耗升高,經濟效益降低(3)Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)催化劑2Al+6CO2Al2(C2O4)3考點2電解原理及其應用1.(2024黑、吉、遼,12,3分)“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應速率緩慢的問題,科技工作者設計耦合HCHO高效制H2的方法,裝置如圖所示。部分反應機理為+12H2。下列說法錯誤的是()A.相同電量下H2理論產量是傳統電解水的1.5倍B.陰極反應:2H2O+2e-2OH-+H2↑C.電解時OH-通過陰離子交換膜向b極方向移動D.陽極反應:2HCHO-2e-+4OH-2HCOO-+2H2O+H2↑答案A2.(2024山東,13,4分)以不同材料修飾的Pt為電極,一定濃度的NaBr溶液為電解液,采用電解和催化相結合的循環方式,可實現高效制H2和O2,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.電極a連接電源負極B.加入Y的目的是補充NaBrC.電解總反應式為Br-+3H2OBrO3-+3H2D.催化階段反應產物物質的量之比n(Z)∶n(Br-)=3∶2答案B3.(2024貴州,11,3分)一種太陽能驅動環境處理的自循環光催化芬頓系統工作原理如圖。光陽極發生反應:HCO3-+H2OHCO4-+2H++2e-,HCO4-+H2OHCO3-+H2O2。體系中H2O2與下列說法錯誤的是()A.該芬頓系統能量轉化形式為太陽能→電能→化學能B.陰極反應式為O2+2H++2e-H2O2C.光陽極每消耗1molH2O,體系中生成2molH2O2D.H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循環反應中表現出氧化性和還原性答案C4.(2024湖南,10,3分)在KOH水溶液中,電化學方法合成高能物質K4C6N16時,伴隨少量O2生成,電解原理如圖所示,下列說法正確的是()A.電解時,OH-向Ni電極移動B.生成C6N164-的電極反應:2C3N8H4+8OH--4e-C6N16C.電解一段時間后,溶液pH升高D.每生成1molH2的同時,生成0.5molK4C6N16答案B5.(2024廣東,16,4分)一種基于氯堿工藝的新型電解池如下圖,可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中,下列說法不正確的是()A.陽極反應:2Cl--2e-Cl2↑B.陰極區溶液中OH-濃度逐漸升高C.理論上每消耗1molFe2O3,陽極室溶液減少213gD.理論上每消耗1molFe2O3,陰極室物質最多增加138g答案C6.(2023全國甲,12,6分)用可再生能源電還原CO2時,采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應能提高多碳產物(乙烯、乙醇等)的生成率,裝置如下圖所示。下列說法正確的是()A.析氫反應發生在IrOx-Ti電極上B.Cl-從Cu電極遷移到IrOx-Ti電極C.陰極發生的反應有:2CO2+12H++12e-C2H4+4H2OD.每轉移1mol電子,陽極生成11.2L氣體(標準狀況)答案C7.(2023遼寧,7,3分)某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如下圖所示,其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產生。下列說法正確的是()A.b端電勢高于a端電勢B.理論上轉移2mole-生成4gH2C.電解后海水pH下降D.陽極發生:Cl-+H2O-2e-HClO+H+答案D8.(2023浙江1月選考,11,3分)在熔融鹽體系中,通過電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi),電解裝置如圖,下列說法正確的是()A.石墨電極為陰極,發生氧化反應B.電極A的電極反應:8H++TiO2+SiO2+8e-TiSi+4H2OC.該體系中,石墨優先于Cl-參與反應D.電解時,陽離子向石墨電極移動答案C9.(2022北京,13,3分)利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。裝置序號電解質溶液實驗現象①0.1mol·L-1CuSO4+少量H2SO4溶液陰極表面產生無色氣體,一段時間后陰極表面有紅色固體,氣體減少。經檢驗,電解液中有Fe2+②0.1mol·L-1CuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體,一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經檢驗,電解液中無Fe元素下列分析不正確的是()A.①中氣體減少,推測是由于溶液中c(H+)減小,且Cu覆蓋鐵電極,阻礙H+與鐵接觸B.①中檢測到Fe2+,推測可能發生反應:Fe+2H+Fe2++H2↑、Fe+Cu2+Fe2++CuC.隨陰極析出銅,推測②中溶液c(Cu2+)減小,Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡逆向移動D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小,Cu緩慢析出,鍍層更致密答案C10.(2022廣東,10,2分)以熔融鹽為電解液,以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解,實現Al的再生。該過程中()A.陰極發生的反應為Mg-2e-Mg2+B.陰極上Al被氧化C.在電解槽底部產生含Cu的陽極泥D.陽極和陰極的質量變化相等答案C11.(2022海南,9,4分)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖如下。下列有關說法正確的是()A.在b電極上,N2被還原B.金屬Ag可作為a電極的材料C.改變工作電源電壓,反應速率不變D.電解過程中,固體氧化物電解質中O2-不斷減少答案A12.(2022河北,12,4分)(雙選)科學家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電化學裝置,工作原理示意圖如下。下列說法正確的是()A.電極b為陽極B.隔膜為陰離子交換膜C.生成氣體M與N的物質的量之比為2∶1D.反應器Ⅰ中反應的離子方程式為4[Fe(CN)6]3-+4OH-4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O答案BD13.(2022湖北,14,3分)含磷有機物應用廣泛。電解法可實現由白磷直接制備Li[P(CN)2],過程如圖所示(Me為甲基)。下列說法正確的是()A.生成1molLi[P(CN)2],理論上外電路需要轉移2mol電子B.陰極上的電極反應為P4+8CN--4e-4[P(CN)2]-C.在電解過程中CN-向鉑電極移動D.電解產生的H2中的氫元素來自LiOH答案D14.(2022山東,13,4分)(雙選)設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環境pH穩定,借助其降解乙酸鹽生成CO2,將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉化為Co2+,工作時保持厭氧環境,并定時將乙室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質,右側裝置為原電池。下列說法正確的是()A.裝置工作時,甲室溶液pH逐漸增大B.裝置工作一段時間后,乙室應補充鹽酸C.乙室電極反應式為LiCoO2+2H2O+e-Li++Co2++4OH-D.若甲室Co2+減少200mg,乙室Co2+增加300mg,則此時已進行過溶液轉移答案BD15.(2022浙江1月選考,9,2分)下列說法正確的是()A.鐵與碘反應易生成碘化鐵B.電解ZnSO4溶液可以得到ZnC.用石灰沉淀富鎂海水中的Mg2+,生成碳酸鎂D.SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀答案B16.(2022浙江6月選考,21,2分)通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2,電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒,但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是()A.電極A為陰極,發生還原反應B.電極B的電極反應:2H2O+Mn2+-2e-MnO2+4H+C.電解一段時間后溶液中Mn2+濃度保持不變D.電解結束,可通過調節pH除去Mn2+,再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO3答案C17.(2017課標Ⅱ,11,6分)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是()A.待加工鋁質工件為陽極B.可選用不銹鋼網作為陰極C.陰極的電極反應式為:Al3++3e-AlD.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動答案C18.(2015福建理綜,11,6分)某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如下圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A.該裝置將化學能轉化為光能和電能B.該裝置工作時,H+從b極區向a極區遷移C.每生成1molO2,有44gCO2被還原D.a電極的反應為:3CO2+18H+-18e-C3H8O+5H2O答案B19.(2015四川理綜,4,6分)用如圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時,控制溶液pH為9~10,陽極產生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是()A.用石墨作陽極,鐵作陰極B.陽極的電極反應式:Cl-+2OH--2e-ClO-+H2OC.陰極的電極反應式:2H2O+2e-H2↑+2OH-D.除去CN-的反應:2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O答案D20.(2018課標Ⅱ,12,6分)我國科學家研發了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負載碳納米管的鎳網分別作為電極材料,電池的總反應為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是()A.放電時,ClO4B.充電時釋放CO2,放電時吸收CO2C.放電時,正極反應為:3CO2+4e-2CO32D.充電時,正極反應為:Na++e-Na答案D21.(2016課標Ⅲ,11,6分)鋅—空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質溶液為KOH溶液,反應為2Zn+O2+4OH-+2H2O2Zn(OH)42-。下列說法正確的是(A.充電時,電解質溶液中K+向陽極移動B.充電時,電解質溶液中c(OH-)逐漸減小C.放電時,負極反應為:Zn+4OH--2e-Zn(OH)4D.放電時,電路中通過2mol電子,消耗氧氣22.4L(標準狀況)答案C充電時為電解池,溶液中的陽離子向陰極移動,發生的反應為2Zn(OH)42-2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,電解質溶液中c(OH-)增大,故A項、B項均錯誤;放電時負極反應為Zn+4OH--2e-Zn(OH)42-,故C項正確;每消耗1molO2電路中通過4mol電子22.(2016四川理綜,5,6分)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時電池總反應為:Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x<1)。下列關于該電池的說法不正確的是()A.放電時,Li+在電解質中由負極向正極遷移B.放電時,負極的電極反應式為LixC6-xe-xLi++C6C.充電時,若轉移1mole-,石墨(C6)電極將增重7xgD.充電時,陽極的電極反應式為LiCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+答案C23.(2014課標Ⅱ,12,6分)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()A.a為電池的正極B.電池充電反應為LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC.放電時,a極鋰的化合價發生變化D.放電時,溶液中Li+從b向a遷移答案C24.(2014大綱全國,9,6分)下圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎上發展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關說法不正確···的是(A.放電時正極反應為:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-B.電池的電解液可為KOH溶液C.充電時負極反應為:MH+OH-H2O+M+e-D.MH是一類儲氫材料,其氫密度越大,電池的能量密度越高答案C25.(2014上海單科,12,3分)如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中。下列分析正確的是()A.K1閉合,鐵棒上發生的反應為2H++2eH2↑B.K1閉合,石墨棒周圍溶液pH逐漸升高C.K2閉合,鐵棒不會被腐蝕,屬于犧牲陽極的陰極保護法D.K2閉合,電路中通過0.002NA個電子時,兩極共產生0.001mol氣體答案B26.(2014廣東理綜,11,4分)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置,電極Ⅰ為Al,其他均為Cu,則()A.電流方向:電極Ⅳ→A→電極ⅠB.電極Ⅰ發生還原反應C.電極Ⅱ逐漸溶解D.電極Ⅲ的電極反應:Cu2++2e-Cu答案A27.(2014天津理綜,6,6分)已知:鋰離子電池的總反應為:LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2鋰硫電池的總反應為:2Li+SLi2S有關上述兩種電池說法正確的是()A.鋰離子電池放電時,Li+向負極遷移B.鋰硫電池充電時,鋰電極發生還原反應C.理論上兩種電池的比能量相同D.如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電答案B28.(2016天津理綜,10,14分)氫能是發展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環節。回答下列問題:(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優點是(至少答出兩點)。但是氫氣直接燃燒的能量轉換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應式:。

(2)氫氣可用于制備H2O2。已知:H2(g)+A(l)B(l)ΔH1O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l)ΔH2其中A、B為有機物,兩反應均為自發反應,則H2(g)+O2(g)H2O2(l)的ΔH0(填“>”“<”或“=”)。

(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH<0達到化學平衡。下列有關敘述正確的是。

a.容器內氣體壓強保持不變b.吸收ymolH2只需1molMHxc.若降溫,該反應的平衡常數增大d.若向容器內通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉化形式為。

(5)化工生產的副產氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色FeO42-,鎳電極有氣泡產生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區會產生紅褐色物質。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩定圖1圖2①電解一段時間后,c(OH-)降低的區域在(填“陰極室”或“陽極室”)。

②電解過程中,須將陰極產生的氣體及時排出,其原因為。

③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:

。

答案(共14分)(1)污染小可再生來源廣資源豐富燃燒熱值高(任寫其中2個)H2+2OH--2e-2H2O(2)<(3)ac(4)光能轉化為化學能(5)①陽極室②防止Na2FeO4與H2反應使產率降低③M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩定性差,且反應慢N點:c(OH-)過高,鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4產率降低29.(2015山東理綜,29,15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。(1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區電解液為溶液(填化學式),陽極電極反應式為,電解過程中Li+向電極遷移(填“A”或“B”)。

(2)利用鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應的離子方程式為。鐵渣中鐵元素的化合價為。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質量為2.41g,CO2體積為1.344L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為。

答案(1)LiOH2Cl--2e-Cl2↑B(2)2Co(OH)3+SO32-+4H+2Co2++SO4[或Co(OH)3+3H+Co3++3H2O,2Co3++SO32-+H2O2Co2++SO42-+2H+]+330.(2014山東理