高中化学化学电源新型电池试题

在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H₂O-CO₂混合气体制备H₂和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（   ）

A．X是电源的负极

B．阴极的反应式是：H2O＋2eˉ＝H2＋O^2ˉ CO2＋2eˉ＝CO＋O^2ˉ

C．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2

D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1

化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（   ）

A．化合价的升降

B．电子的转移

C．氧化还原反应

D．电能的储存

下列说法错误的是（      ）

A．碱性锌锰电池是二次电池

B．铅蓄电池是二次电池

C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生

D．燃料电池的活性物质没有储存在电池内部

关于下列装置说法正确的是

A．装置①中，盐桥中的K^＋移向CuSO4溶液

B．用装置②精炼粗铜，电解液浓度保持不变

C．可以用装置②在铜上镀银，c极为银

D．装置③中一段时间后会有Fe(OH)2生成

铅蓄电池的电池反应为 Pb(s)＋PbO₂(s)＋2H₂SO₄(aq)2PbSO₄(s)＋2H₂O(l)，下列说法错误的是

A．放电时电解质溶液的H^+浓度逐渐减小

B．利用铅蓄电池电解饱和食盐水制得Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少0.10 mol

C．充电时阴极的电极反应为 PbSO4(s) ＋ 2e^－="Pb(s)" ＋ SO4^2^－(aq)

D．放电时负极材料质量减小

Li﹣Al/FeS电池是一种正在开发的电动车用二次电池，该电池反应式为：2Al+6Li⁺+3FeS=2Al³⁺+3Li₂S+3Fe．有关该电池的下列说法中，错误的是（ ）

A．作为二次电源，该电池在使用的过程中至少存在3种形式的能量转化

B．Li﹣Al在电池中作为负极材料，负极的电极反应式为Li﹣e^﹣=Li^+

C．该电池替代现在电动车广泛使用的铅蓄电池可以减少重金属的污染

D．充电时，阳极发生的电极反应式为：Li2S+Fe﹣2e^﹣=2Li^++FeS

2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（ ）

A．a为电池的正极

B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2Ox+xLi

C．放电时，a极锂的化合价发生变化

D．放电时，溶液中Li^+从b向a迁移

氮的氢化物NH₃、N₂H₄等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
（1）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应：
①4NH₃(g)＋5O₂(g)＝4NO(g)＋6H₂O(l)   ΔH₁
②4NH₃(g)＋6NO(g)＝5N₂(g)＋6H₂O(l)   ΔH₂
则反应 4NH₃(g)＋3O₂(g)＝2N₂(g)＋6H₂O(l)  ΔH＝                 。(请用含有ΔH₁、ΔH₂的式子表示)
（2）合成氨实验中，在体积为3 L的恒容密闭容器中，投入4 mol N₂和9 mol H₂在一定条件下合成氨，平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示：

温度/K	平衡时NH3的物质的量/mol
T1	2.4
T2	2.0

已知：破坏1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH₃(g)中的化学键消耗的能量。
①则T₁       T₂(填“＞”、“＜”或“＝”)
②在T₂ K下，经过10min达到化学平衡状态，则0~10min内H₂的平均速率v(H₂)=          ，平衡时N₂的转化率α(N₂)=           。
③下列图像分别代表焓变(ΔH)、混合气体平均相对分子质量()、N₂体积分数φ(N₂)和气体密度(ρ)与反应时间的关系，其中正确且能表明一段时间后该可逆反应达到了平衡状态的是           。

（3）某N₂H₄(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。

①M区发生的电极反应式为                                           。
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极)，设饱和氯化钾溶液体积为500mL，当溶液的pH值变为13时(在常温下测定)，若该燃料电池的能量利用率为80%，则需消耗N₂H₄的质量为          g(假设溶液电解前后体积不变)。

随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂（LiCoO₂）电池，其工作原理如图，A 极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li⁺的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应式Li_xC₆+Li_1﹣xCoO₂C₆+LiCoO₂．下列说法不正确的是

A．据题意分析可知该隔膜只允许Li^+通过，放电时 Li^+从左边流向右边

B．充电时，A为阴极，发生还原反应

C．放电时，B为正极，电极反应式为：Li1﹣xCoO2+xLi^++xe^﹣=LiCoO2

D．废旧钴酸锂（LiCoO2）电池进行“放电处理”让Li^+进入石墨中而有利于回收

某酒精检测仪是以酸性燃料电池原理设计的，负极上的反应为：CH₃CH₂OH－4e^－+ H₂O=CH₃COOH + 4H^＋。下列有关说法不正确的是

A．检测时，电解质溶液中的H^+向正极移动

B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗2.24L氧气

C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O

D．正极上发生的反应为：O2 + 4e^－+ 2H2O = 4OH^－

以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程下：

（1）写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式____________________
（2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是    ____（填字母）。
A．草酸( HOOC-COOH)    B．甲醇(CH3OH)    C．尿素[CO(NH2)2]
（3）工业上还可以利用天然气（主要成分为CH₄。）与C0₂反应制备合成气。已知：

则CH₄与CO₂生成合成气的热化学方程式为
（4）方法2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H₂发生如下反应:

为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是___________(填字母)。
A．升高温度    B．增大压强    C．增大氢气浓度
（5）草酸二甲酯水解生成草酸：

①草酸是二元弱酸，可以制备（草酸氢钾），溶液呈酸性，用化学平衡原理解释：                              。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是       （填字母）。
A．
B．
C．
（6）乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的   （填“正”或“负”）级，负极反应式为                               。

LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是

A．a处通入O2

B．b处为电池正极，发生了还原反应

C．通入O2的电极发生反应：O2+4e^-+4H^+= 2H2O

D．该装置将化学能最终转化为电能

下列电池属于二次电池的是

A． 锌银钮扣电池	B．氢氧燃料电池	C．铅蓄电池	D．锌锰干电池

 

高铁电池是一种可逆电池，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池总反应为3Zn+2K₂FeO₄+8H₂0 3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH。下列判断不正确的是

A．放电时，负极反应为Zn-2e^-+2OH^一=Zn(OH)2

B．充电时，阴极pH增大

C．放电时，若有6mol电子转移，则正极有10 mol OH^一移向负极

D．充电时，阳极反应为Fe(OH)3+5OH^一+3e^一=FeO4^2-+4H2O

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，下列说法不正确的是

A．Mg电极是该电池的负极

B．H2O2在石墨电极上发生H2O2+2e^－═2OH^－

C．若隔膜为阳离子交换膜，则正极区有白色沉淀

D．溶液中Cl^－向正极移动