2019年高考化學一輪總復習 第五章 第二節(jié)化學能轉(zhuǎn)化為電能電池檢測試題.doc

2019年高考化學一輪總復習 第五章 第二節(jié)化學能轉(zhuǎn)化為電能電池檢測試題題號111121323313245678答案BAg從下往上移動C石墨電極為正極，銀電極為負極D銀電極的電極反應式是：Age=Ag3(2011揭陽一模)將兩個鉑電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構成甲烷燃料電池。已知，通入CH47H2O；通入O2的一極，其電極反應式是：2O28e4H2O=8OH。下列敘述不正確的是()A通入CH4的電極為負極B正極發(fā)生氧化反應C燃料電池工作時，溶液中的OH向負極移動D該電池使用一段時間后應補充KOH31.某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H，其基本結構如圖，電池總反應可表示為：2H2O2=2H2O，下列有關說法正確的是()A電子通過外電路從b極流向a極Bb極上的電極反應式為：O22H2O4e=4OHC每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2DH由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極32.(xx山東鄆城一中檢測)據(jù)報道，以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價為3價)和H2O2作原料的燃料電池，負極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，用作空軍通信衛(wèi)星電源，其工作原理如下圖所示。下列說法錯誤的是()A電池放電時Na從a極區(qū)移向b極區(qū)B電極b采用MnO2，MnO2既作電極材料又有催化作用C該電池的負極反應為：BH8OH8e=BO6H2OD每消耗3 mol H2O2，轉(zhuǎn)移的電子為3 mol4原電池電極的“正”與“負”不僅與電極材料的性質(zhì)有關，也與電解質(zhì)溶液有關。下列說法中正確的是()A由Fe、Cu和FeCl3溶液組成的原電池中，負極反應式為：Cu2e=Cu2B由Al、Cu和稀硫酸組成的原電池中，負極反應式為：Cu2e=Cu2C由Al、Mg和NaOH溶液組成的原電池中，負極反應式為：Al4OH3e=AlO2H2OD由Al、Cu和濃HNO3溶液組成的原電池中，負極反應式為：Al3e=Al35用X、Y、Z、W四種金屬進行如下實驗：1將X與Y用導線連接，浸入電解質(zhì)溶液中，Y極上有氣泡產(chǎn)生2將片狀的X、W分別投入等濃度鹽酸中都有氣體產(chǎn)生，W比X反應劇烈3用惰性電極電解等物質(zhì)的量濃度的Y和Z的硝酸鹽混合溶液，在陰極上首先析出單質(zhì)Z根據(jù)以上事實，下列判斷或推測錯誤的是()AZ的陽離子氧化性最強BW的還原性強于Y的還原性CZ放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D用X、Z和稀硫酸可構成原電池，X作負極6(2011濟南外國語學校質(zhì)檢)如下圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相同的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液，一段時間后，下列有關杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中，不考慮鐵絲反應及兩邊浮力的變化)()A無論杠桿為導體還是絕緣體，均為A端高B端低B無論杠桿為導體還是絕緣體，均為A端低B端高C當杠桿為絕緣體時，A端低B端高；為導體時，A端高B端低D當杠桿為絕緣體時，A端高B端低；為導體時，A端低B端高二、雙項選擇題7(2011海南高考)根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是()A燒杯a中的溶液pH升高B燒杯b中發(fā)生氧化反應C燒杯a中發(fā)生的反應為2H2e=H2D燒杯b中發(fā)生的反應為2Cl2e=Cl28鎳鎘(NiCd)可充電電池在充、放電時按下式進行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2。有關該電池的說法正確的是()A電解質(zhì)溶液可以選用稀硫酸溶液B充電過程是電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程C放電時負極附近溶液的堿性不變D充電時陽極反應：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O三、非選擇題9(2011山師附中模擬)鉛酸蓄電池應用廣泛，其電解液是一定濃度的硫酸溶液，總反應是：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。(1)該蓄電池放電工作時的負極材料是_，充電時，該極接直流電源的_(填“正極”或“負極”)。(2)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學腐蝕中的_腐蝕。為防止發(fā)生這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的_極(填“正”或“負”)相連。鋼鐵在呈中性的潮濕環(huán)境下的腐蝕比呈酸性時緩慢，在堿性潮濕環(huán)境下的腐蝕更緩慢，試從化學平衡角度解釋堿性時比中性時更緩慢的原因：_ (寫出電極反應式及必要的文字敘述)。(3)Cu2O是一種半導體材料，可通過下圖的電解裝置制取，電解總反應為2CuH2OCu2OH2，陰極的電極反應式是_。若用鉛酸蓄電池作為電源進行電解，當蓄電池中有0.2 mol H被消耗時，Cu2O的理論產(chǎn)量為_。10(xx海南高考)氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為_。(2)NH3與NaClO反應可得到肼(N2H4)，該反應的化學方程式為_。(3)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(l)H119.5 kJmol1(1)N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2 kJmol1寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式_。(4)肼空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為_。11(xx石景山模擬)金屬銅不溶于稀硫酸，可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽?，F(xiàn)將一定量的銅片加入到100 mL稀硫酸和硫酸鐵的混合溶液中，銅片完全溶解(不考慮鹽的水解及溶液體積的變化)。(1)寫出銅溶解于上述混合溶液的離子方程式_。(2)若銅完全溶解時，溶液中的Fe3、Cu2、H三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測得溶液的pH1，則溶解銅的質(zhì)量是_g，溶液中的c(SO)_ mol/L。(3)若欲在上圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應，則X極是_(填“正極”或“負極”)，電極反應式_。Y極的材料名稱是_，電極反應式_。12如圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。(1)該系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)化形式主要是_。(2)裝置Y中，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，氫氣在_極發(fā)生_反應，氧氣參與的電極反應式為_。(3)下列說法正確的是()A裝置X能實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為電能B電容量大的鋰鋁合金材料能作裝置Y的電極C裝置X能實現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實現(xiàn)化學能與電能之間的完全轉(zhuǎn)化參考答案一、單項選擇題1解析：A項，由電池反應可知，Ni2O3Ni(OH)2，Ni的化合價由3價2價，化合價降低，發(fā)生還原反應，故Ni2O3為正極，F(xiàn)eFe(OH)2，F(xiàn)e的化合價由0價變?yōu)?價，化合價升高，發(fā)生氧化反應，故Fe為負極，正確；B項，負極發(fā)生氧化反應，F(xiàn)e2OH2e=Fe(OH)2，正確；C項，陰極發(fā)生還原反應，F(xiàn)e(OH)22e=Fe2OH，c(OH)增大，溶液的pH增大，故錯誤；D項，陽極發(fā)生氧化反應，電極反應為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O，D項正確。答案：C1題變式11.解析：放電時，Zn為負極，MnO2為正極反應物，電子從Zn流向MnO2，電流方向與電子流向相反，故B項錯誤。答案：B12.解析：放電時反應由右向左進行，Mg為負極，失去電子，發(fā)生氧化反應，Mo3S4發(fā)生還原反應，故A項錯誤、B項正確；充電時反應由左向右進行，故陰極反應式：xMg22xe=xMg，Mg2向陰極遷移，C、D均正確。答案：A13.解析：該電池的負極為鋰，產(chǎn)生的Li移向正極，A項錯誤。答案：A2解析：該反應電極材料本身不參加反應，電子從負極移向正極，故銀電極為負極，發(fā)生反應：2I2e=I2，D錯誤；石墨電極為正極，陽離子移向正極。答案：D3解析：CH4失電子在負極上發(fā)生反應，A項正確；O2在正極上得電子發(fā)生還原反應，B項錯誤，從題干提供的兩極反應式可知，負極消耗OH，正極產(chǎn)生OH，因此OH是由正極通過內(nèi)電路流向負極，C項正確；每產(chǎn)生8 mol e，負極消耗OH10 mol，而正極只生成8 mol OH，所以工作一段時間后需補充KOH，D項正確。故選B項。答案：B3題變式31.解析：該原電池的化學原理是H2被氧化，在負極(a極)發(fā)生反應：H22e=2H，H由a極轉(zhuǎn)移到b極，D項正確；O2發(fā)生還原反應，在正極(b極)發(fā)生反應：O24H4e=2H2O，則電子通過外電路從a極流向b極，A、B兩項不正確；C項因未指明氣體所處的溫度和壓強，不正確。答案：D32.解析：每消耗3 mol H2O2，轉(zhuǎn)移的電子為6 mol。答案：D4解析：前兩項都按常規(guī)應該是活潑金屬作負極；C項中Al能與NaOH溶液反應，作負極。D項中Al在濃HNO3中鈍化，Cu為負極。答案：C5解析：由實驗1可知，金屬活動性XY，由實驗2可知WX，由實驗3可知YZ，所以金屬活動性順序為WXYZ。那么，A、B、D三項都是正確的，而Z的金屬活動性可能比Cu弱，C項錯誤。答案：C6解析：當杠桿AB為導體時，Cu、Fe兩球在CuSO4溶液中構成原電池，F(xiàn)e球端為負極，溶解，質(zhì)量減小，而銅球端為正極，發(fā)生反應：Cu22e=Cu，生成的單質(zhì)銅附著在銅球表面使其質(zhì)量增加，從而引起A端低B端高；當杠桿AB為絕緣體時，A端銅球與CuSO4溶液不反應，因而質(zhì)量不變，而B端鐵球發(fā)生反應：FeCu2=Fe2Cu，即每56 g鐵溶解的同時又有64 g銅附著在鐵球表面，因而鐵球質(zhì)量增加，所以A端高B端低。故選D項。答案：D 二、雙項選擇題7解析：由圖知，燒杯b中的Zn棒失去電子，發(fā)生氧化反應，電子轉(zhuǎn)移到Fe棒上，燒杯a中通入的氧氣在Fe棒表面得電子生成氫氧根離子，使a中溶液的pH升高。所以正確的為A、B兩項。答案：AB8解析：充電時的反應物Cd(OH)2和Ni(OH)2均屬于堿，可與酸反應，故電解質(zhì)不可選用酸溶液，A錯誤；充電是電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，B正確；放電時負極反應式為：Cd2e2OH=Cd(OH)2，負極附近溶液的堿性減弱，C錯誤。答案：BD三、非選擇題9解析：(1)放電時充當原電池，此時Pb失電子生成PbSO4。因此，負極材料為Pb；充電時充當電解池，需讓該極生成的PbSO4還原為Pb。因此應與電源的負極相連；(2)輪船的鐵船體與海水(中性)接觸，在空氣中發(fā)生的應為吸氧腐蝕；吸氧腐蝕的正極反應為：O24e2H2O=4OH，堿性環(huán)境比中性時的OH的濃度大，抑制了上述電極反應的發(fā)生，所以腐蝕得慢；(3)陰極發(fā)生還原反應，即：2H2e=H2，當蓄電池中消耗0.2 mol H時，轉(zhuǎn)移的是0.1 mol e，得到Cu2O的理論物質(zhì)的量可由陽極反應式：2CuH2O2e=Cu2O2H得為0.05 mol，質(zhì)量為0.05 mol144 gmol17.2 g。答案：(1)Pb負極(2)吸氧負堿性環(huán)境時，OH抑制了反應O24e2H2O=4OH的進行，因此腐蝕緩慢(3)2H2e=H27.2 g10解析：(1)N原子的原子結構示意圖為：，故其L層上有5個電子；(2)NH3NaClON2H4，根據(jù)元素守恒還應生成NaCl和H2O，觀察法可配平方程式為2NH3NaClO=N2H4NaClH2O；(3)肼與N2O4反應生成N2和水蒸氣：2N2H4N2O4=3N24H2O，觀察已知的兩個熱方程式可知，2得：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)HH22H11 048.9 kJmol1；(4)“肼空氣燃料電池是一種堿性電池”中O2在正極反應，故負極是肼發(fā)生反應：N2H44e4OH=N24H2O。答案：(1)5(2)2NH3NaClO=N2H4NaClH2O(3)2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 048.9 kJmol1(4)N2H44e4OH=N24H2O11解析：(2)溶液的pH1，c(H)0.1 molL1，則m(Cu)0.01 mol64 gmol10.64 g。2Fe3Cu=2Fe2Cu2，生成的FeSO4濃度為0.2 molL1，根據(jù)電荷守恒：c(SO)0.1 molL10.2 molL10.5 molL1。(3)原電池中電子流向從負極流向正極，故X為負極：Cu2e=Cu2；Y為正極：2Fe32e=2Fe2。答案：(1)Cu2Fe3=Cu22Fe2(2)0.640.5(3)負極Cu2e=Cu2碳(石墨、金、鉑、銀)2Fe32e=2Fe212解析：本題考查新能源在科學研究中的應用。(1)該系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)化形式有太陽能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學能、化學能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為機械能(工作馬達)等；(2)裝置Y是原電池，負極發(fā)生氧化反應：H22e=2H，正極發(fā)生還原反應，H參與電極反應：O24e4H=2H2O；(3)裝置X利用太陽能電池電解水，電能轉(zhuǎn)化為化學能，Y裝置實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為電能，A選項錯誤；裝置Y有水生成，鋰能與水反應，鋰材料不能作Y電池的電極，B選項錯誤；X裝置電解水：2H2O2H2O2，產(chǎn)生的氫氣和氧氣分別作裝置X的燃料和氧化劑(循環(huán)再生)，C選項正確；電能轉(zhuǎn)化為化學能或化學能轉(zhuǎn)化為電能過程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，如光能、機械能等，能量轉(zhuǎn)化率小于1，D選項錯誤。答案：(1)太陽能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學能、化學能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為機械能(工作馬達)等(2)負氧化O24e4H=2H2O(3)C