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1、
第6章化學反應與能量(2)
1.下列有關電化學知識的描述正確的是( D )
A.任何氧化還原反應都可能設計成原電池裝置
B.某原電池反應為Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,裝置中的鹽橋可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液
C.因為鐵的活潑性強于銅,所以將鐵、銅用導線連接后放入濃硝酸中,若能組成原電池,必是鐵作負極、銅作正極
D.理論上說,任何能放出能量的氧化還原反應都可設計成原電池
2.將Mg條、Al條平行插入一定濃度的NaOH溶液中,用電器連接成原電池,此電池工作時,下列敘述正確的是( B )
A.Mg比Al活潑,Mg失去電子被氧化成Mg2+
B.Al條表面雖
2、有氧化膜,但可不必處理
C.該電池的內(nèi)、外電路中,電流均是由電子定向移動形成的
D.Al是電池負極,開始工作時溶液中會立即有白色沉淀析出
解析 A項,電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,應為Al失電子;B項,Al2O3能與NaOH反應,故不必處理;C項,內(nèi)電路中陰、陽離子定向移動形成電流;D項,Al→[Al(OH)4]-無沉淀。
3.利用如圖所示電池裝置可以將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料氣體CO,其中含有的固體電解質(zhì)能傳導質(zhì)子(H+)。下列說法正確的是( D )
A.該過程中有兩種形式的能量轉(zhuǎn)化
B.a(chǎn)電極表面的反應為4OH--4e-===2H2O+O2↑
C.該裝置工作時,H+從b電極區(qū)
3、向a電極區(qū)移動
D.該裝置中每生成2 mol CO,同時生成1 mol O2
解析 該過程中的能量轉(zhuǎn)化形式有太陽能轉(zhuǎn)化為化學能、化學能轉(zhuǎn)化為電能、化學能轉(zhuǎn)化為熱能,A項錯誤;根據(jù)題圖可知,a 電極表面H2O被氧化為O2,a電極表面的反應為2H2O-4e-===4H++O2↑,B項錯誤;該原電池中,a電極為負極,b電極為正極,H+從a電極區(qū)向b電極區(qū)移動,C項錯誤;該裝置中每生成2 mol CO,轉(zhuǎn)移4 mol電子,根據(jù)a電極表面的反應可知,每轉(zhuǎn)移4 mol電子,同時生成1 mol O2,D項正確。
4.人工光合作用能夠借助太陽能,用CO2和H2O制備化學原料。如圖是通過人工光合作用制備H
4、COOH的原理示意圖,下列說法不正確的是( C )
A.該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能的過程
B.催化劑a表面發(fā)生氧化反應,有O2產(chǎn)生
C.催化劑a附近酸性減弱,催化劑b附近酸性增強
D.催化劑b表面的反應是CO2+2H++2e-===HCOOH
解析 電池總反應式為2CO2+2H2O2HCOOH+O2。負極:2H2O-4e-===O2↑+4H+,正極:CO2+2H++2e-===HCOOH。A項,能量轉(zhuǎn)換過程是太陽能先轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為化學能,正確;C項,催化劑a附近生成H+,酸性增強,催化劑b附近消耗H+,酸性減弱,錯誤。
5.為增強鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以A
5、l作陽極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應原理如下:
電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O
電解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
電解過程中,以下判斷正確的是( D )
選項
電池
電解池
A
H+移向Pb電極
H+移向Pb電極
B
消耗3 mol Pb
生成2 mol Al2O3
C
正極:PbO2+4H++2e-===Pb2++2H2O
陽極:2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+
D
解析 原電池中,陽離子向正極移動,所以H+移向PbO2電極,電解池中,陽
6、離子移向陰極,即H+移向Pb電極,A項錯誤;B項,原電池中消耗3 mol Pb,轉(zhuǎn)移6 mol e-,在電解池中轉(zhuǎn)移6 mol e-生成1 mol Al2O3,錯誤;C項,原電池中正極反應為PbO2+4H++2e-+SO===PbSO4+2H2O,錯誤;D項,原電池中Pb失去電子轉(zhuǎn)化為PbSO4,所以Pb電極質(zhì)量增加,而電解池中Pb作陰極,不參與反應,所以質(zhì)量不變,正確。
6.斯坦福大學華人化學家戴宏杰的團隊發(fā)明了一種“一分鐘充滿電”的新型鋁離子電池。該電池的電極材料為鋁和Cn[AlCl4](Cn為石墨),有機物陽離子和[AlCl4]-組成離子液體,電池放電時,在負極附近形成[Al2Cl7]
7、-。充電和放電過程中離子液體中的陽離子濃度不變。下列說法不正確的是( A )
A.放電時,鋁為電池負極,電極反應式為Al-3e-===Al3+
B.放電時,負極材料和正極材料質(zhì)量均減少
C.充電和放電過程中,有機物陽離子移動方向相反
D.充電時,陽極的電極反應式為[AlCl4]-+Cn-e-===Cn[AlCl4]
解析 A項,由題目信息提示,電池放電時,在負極形成[Al2Cl7]-,故電極反應式為Al+7[AlCl4]--3e-===4[Al2Cl7]-,錯誤;B項,放電時,Al溶解,負極質(zhì)量減少,正極反應式為Cn[AlCl4]+e-===[AlCl4]-+Cn,質(zhì)量也減少,正
8、確;C項,放電時,陽離子從負極移向正極,充電時,陽離子從陽極移向陰極,正確;D項,充電時,電池的陽極發(fā)生氧化反應,正確。
7.H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應原理為2H2S(g)+O2(g)===S2(s)+2H2O(l) ΔH=-632 kJmol-1。下圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說法正確的是( B )
A.電極a為電池的正極
B.電極b上發(fā)生的電極反應為O2+4H++4e-===2H2O
C.該裝置是一種將熱能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
D.H+經(jīng)質(zhì)子膜進入a極區(qū)
8.利用反應6NO2+8NH3===7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法,既能實現(xiàn)有效消
9、除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學能,裝置如圖所示,下列說法不正確的是( C )
A.電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極
B.為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜
C.電極A上的反應式為2NH3-6e-===N2+6H+
D.當有4.48 L NO2(標準狀況)被處理時,轉(zhuǎn)移電子為0.8 mol
解析 負極:8NH3-24e-+24OH-===4N2+24H2O,正極:6NO2+24e-+12H2O===3N2+24OH-,因為是堿性介質(zhì),所以應選用陰離子交換膜;C項,應生成H2O,錯誤;D項,根據(jù)正極反應式,轉(zhuǎn)移電子為24=0.8 mol。
9.液體
10、燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關于該電池的敘述正確的是( B )
A.b電極上發(fā)生氧化反應
B.a(chǎn)電極反應式:N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O
C.放電時,電流從a電極經(jīng)過負載流向b電極
D.其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜
10.CO無色無味有毒,世界各國每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一種CO分析儀的工作原理如圖所示,該裝置中電解質(zhì)為氧化釔—氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是( )
11、A.負極的電極反應式為CO+O2--2e-===CO2
B.工作時電極b作正極,O2-由電極a向電極b移動
C.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D.傳感器中通過的電流越大,尾氣中CO的含量越高
解析 根據(jù)題意可知,a電極為負極,電極反應式為CO+O2--2e-===CO2,b電極為正極,電極反應式為O2+4e-===2O2-,總反應為2CO+O2===2CO2。工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b,O2-由電極b向電極a移動。傳感器中通過的電流越大,說明單位時間內(nèi)通過的電子越多,尾氣中CO的含量越高。
11.某學習小組的同學查閱相關資料知氧化性:Cr2O>Fe3+,設計了鹽
12、橋式的原電池,如圖。鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2SO4溶液。下列敘述中正確的是( C )
A.甲燒杯中的溶液發(fā)生還原反應
B.乙燒杯中發(fā)生的電極反應為2Cr3++7H2O-6e-===Cr2O+14H+
C.外電路的電流方向是從b到a
D.電池工作時,鹽橋中的SO移向乙燒杯
解析 因為氧化性:Cr2O>Fe3+,所以該原電池反應是Cr2O將Fe2+氧化為Fe3+,所以甲燒杯中發(fā)生氧化反應,A項錯誤;乙燒杯中發(fā)生還原反應,電極反應為Cr2O+6e-+14H+===2Cr3++7H2O,B項錯誤;根據(jù)以上分析,a是負極,b是正極,則電流方向是從正極向負極流動,C項正確;原電池中的陰離子向
13、負極移動,所以SO向甲燒杯移動,D項錯誤。
12.(2018哈爾濱六中高三第一次月考)光電池是發(fā)展性能源。一種光化學電池的結(jié)構(gòu)如圖,當光照在表面涂有氯化銀的銀片上時,AgCl(s)Ag(s)+Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面],接著Cl(AgCl)+e-===Cl-(aq),若將光源移除,電池會立即恢復至初始狀態(tài)。下列說法不正確的是( B )
A.光照時,電流由X流向Y
B.光照時,Pt電極發(fā)生的反應為2Cl-+2e-===Cl2↑
C.光照時,Cl-向Pt電極移動
D.光照時,電池總反應為AgCl(s)+Cu+(aq)Ag(s)+Cu2+(aq
14、)+Cl-(aq)
解析 光照時,銀作正極,鉑作負極。負極上亞銅離子失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為Cu+(aq)-e-===Cu2+(aq),B項錯誤;正極上氯原子得電子發(fā)生還原反應,電池反應式為AgCl(s)+Cu+(aq)Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)。
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375