第二节化学电源知识点题库

高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH，下列叙述不正确的是

A . 放电时负极反应为：Zn-2e^-+2OH^-==Zn(OH)₂ B . 充电时阳极反应为：Fe(OH)₃-3e^-+5OH^-==FeO₄^2-+4H₂O C . 放电时每转移3mol电子，正极有1molK₂FeO₄被氧化 D . 放电时正极附近溶液的碱性增强

铅蓄电池是典型的二次电池，它的正、负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄²^﹣⇌2PbSO₄+2H₂O，请回答下列问题：

放电时：正极的电极反应式是；电解质溶液中H₂SO₄的浓度将变（填“变大”、“变小”或“不变”）；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g．

氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它是以铂作电极，KOH溶液作电解液，总反应为：2H₂+O₂═2H₂O，正极反应为：O₂+2H₂O+4e^﹣═4OH^﹣ ，下列叙述不正确的是（）

A . H₂通入负极区 B . O₂通入正极区 C . 负极反应为2H₂+4OH^﹣﹣4e^﹣═4H₂O D . 正极发生氧化反应

下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（）

A . 用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl^﹣﹣2e^﹣=Cl₂↑ B . 在碱性介质中，氢氧燃料电池的负极反应式为O₂+2H₂O+4e^﹣=4OH^﹣ C . 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为Cu﹣2e^﹣=Cu²⁺ D . 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为Fe﹣2e^﹣=Fe²⁺

生物燃料电池是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示．已知C₁极的电极反应为C₂H₅OH+3H₂O﹣12e^﹣═2CO₂+12H⁺ ．下列说法中不正确的是（）

A . C₁极为电池负极，C₂极为电池正极 B . 溶液中的H⁺向C₁电极移动 C . 该生物燃料电池的总反应方程式为C₂H₅OH+3O₂═2CO₂+3H₂O D . 电流由C₂极经外电路流向C₁极

用镁一次氯酸钠燃料电池作电源模拟消除工业酸性废水中的Cr₂O₇^2-的过程(将“Cr₂O₇^2-”还原为“Cr³⁺”)，装置如图所示。下列说法中错误的是（）

A . 金属铁电极的反应为：Fe-2e^-=Fe²⁺ B . 装置中电子的流动路线是： C电极→惰性电极→金属铁电极→D电极 C . 装置工作过程中消耗14.4gMg，理论上可消除Cr₂O₇^2-0.1mol D . 将Cr₂O₇^2-处理后的废水比原工业废水的pH增大

如图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图。放电时该电池的电极反应式为：

负极：Li_xC₆－xe^－＝C₆＋xLi^＋（Li_xC₆表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）

正极：Li₁_－_xMnO₂＋xLi^＋＋xe^－＝LiMnO₂（LiMnO₂表示含锂原子的二氧化锰）

下列有关说法错误的是（）

A . 该电池的反应式为Li₁_－_xMnO₂＋Li_xC₆＝LiMnO₂＋C₆ B . K与M相接时，A是阳极，发生氧化反应 C . K与N相接时，Li^＋由A极区迁移到B极区 D . 在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化

控制适当的条件，将反应2Fe³⁺+2I^－ $\text{[math]}$ 2Fe²⁺+I₂设计成如图所示的原电池。下列判断错误的是（）

A . 反应开始时，乙中电极反应为2I^－－2e^－= I₂ B . 反应开始时，甲中石墨电极上Fe³⁺被还原 C . 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D . 平衡时甲中溶入FeCl₂固体后，电流计读数为零

通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（

），其原理如图所示，下列说法错误的是（）

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A . 该方法能够提供电能 B . B极上的电势比A极上的电势低 C . A极的电极反应为图片_x0020_100014

+H⁺+2e^-→Cl^-+

D . 电池工作时H^＋通过质子交换膜由正极区向负极区移动

二氧化锰在工业上具有重要的作用，工业上可利用菱锰矿(主要成分为MnCO₃、SiO₂、FeCO₃以及少量CuO)制取。制备流程如图所示：

（1）酸浸过程中，MnCO₃溶解的离子方程式为，选择用硫酸而不选择盐酸溶解，除了盐酸挥发造成设备腐蚀以外，另一个原因是。
（2）滤渣3的主要成分是，除铁的过程中，应该先加(填“生石灰”或“双氧水”)，原因是。
（3）用惰性电极对过滤3得到的滤液进行电解，得到MnO₂ ，写出电解过程中阳极电极反应式：。

据报道，我国氢氧燃料电池车在奥运会期间为运动员提供了可靠安全的服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述错误的是( )

A . 正极反应式为：O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－ B . 用该电池电解CuCl₂溶液，产生2.24LCl₂(标准状况)时，有0.1mol电子转移 C . 该燃料电池的总反应方程式为：2H₂＋O₂=2H₂O D . 工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变

如图所示，其中甲池的总反应式为2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O，下列说法正确的是（）

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A . 甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置 B . 甲池通入CH₃OH的电极反应式为CH₃OH-6e^-+2H₂O=CO₃^2-+8H⁺ C . 反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)₂固体能使CuSO₄溶液恢复到原浓度 D . 甲池中消耗280mL（标准状况下）O₂ ，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体

如图为原电池装置示意图：

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（1）若M为铜片，N为碳棒，电解质溶液为FeCl₃溶液，则铜片为极(填“正”或“负”)，写出正极反应式。
（2）若M为Pb，N为PbO₂ ，电解质为H₂SO₄溶液，工作时的总反应式为Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。写出M电极反应式：；该电池工作时，M电极的质量将(填“增加”、“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.2 mol H₂SO₄ ，则转移电子的数目为。
（3）若M、N均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从M.、N两极通入CH₄和O₂ ，该电池为甲烷燃料电池，写出M电极反应式：。该电池工作一段时间后，溶液的碱性将(填“增强”、“减弱”或“不变”)。

将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，并在中间串联一个电流表，装置如图所示。

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（1）该装置可以将能转化为能。
（2）装置中的负极材料是。
（3）铜片上的电极反应式是，该电极上发生了(填“氧化”或“还原”)反应。
（4）稀硫酸中的SO $\text{[math]}$ 向(填“锌”或“铜”)片移动。

我国科学家发明了高温电解甲烷生产 $\text{[math]}$ 的方法，原理如图所示。下列说法正确的是（）

A . X为电源的负极 B . Ni电极上发生的电极反应方程式为 $\text{[math]}$ C . 电解一段时间后熔融碳酸盐中 $\text{[math]}$ 的物质的量增多 D . 该条件下，每产生1mol $\text{[math]}$ ，则生成12gC

氮氧化物(NO_x)是有毒的大气污染物，研究发现，可以采用如图装置有效去除氮的氧化物，下列说法正确的是（）

A . 电解过程中，Pt电极I上发生氧化反应 B . 电解过程中，Pt电极II上发生反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑ C . 电解过程中，左极室pH会逐渐减小， D . 若NO_x为NO，转移1mol电子时吸收塔中消耗0.5molS₂O₄^2-

某电动汽车的锂离子电池的工作原理如图所示。下列叙述正确的是（）

A . 放电时，Li⁺从正极脱嵌，经过电解质溶液和离子交换膜嵌入负极 B . 放电时，正极反应式为Li_xC₆-xe^-=C₆+xLi⁺ C . 充电时，阳极发生还原反应： $\text{[math]}$ D . 电池工作时，负极材料减少a g，转移电子 $\text{[math]}$

一种新型无隔膜可充电电池 $\text{[math]}$ ，水系电池以锌箔、石墨毡为集流体， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合液作电解质溶液，工作原理如图所示。

下列说法正确的是（）

A . 过程I为充电过程，a接电源的正极 B . 为增强电池效率，可向电解液中加入硫酸以增强溶液的导电性 C . 过程II为放电过程，石墨毡极的电极反应式为 $\text{[math]}$ D . 放电时，当外电路转移2mol $\text{[math]}$ 时，两电极质量变化的差值为22g

能量问题

（1）火箭发射常以液态肼(N₂H₄)为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。
已知：N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)   ΔH=−534 kJ∙mol⁻¹
H₂O₂(l)=H₂O(l)+ $\text{[math]}$ O₂(g)   ΔH=−98 kJ∙mol⁻¹
H₂O(l)=H₂O(g)     ΔH=44 kJ∙mol⁻¹
试写出N₂H₄和液态H₂O₂反应生成气态水的热化学方程式：。
（2）反应的自发性由焓变和熵变两个因素决定。N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)，已知N≡N的键能为946 kJ∙mol⁻¹ ， O=O键的键能为498 kJ∙mol⁻¹ ， N≡O的键能为630 kJ∙mol⁻¹；该反应的ΔH=，其反应自发的原因是。
（3）电动汽车的电源常以乙醇(CH₃CH₂OH)为燃料的固体燃料电池，以熔融的氧化物为电解质，其高温下能传导O²⁻ ，写出负极的电极反应式。
（4）以纯铜作阴极，以石墨作阳极，电解某浓度的硫酸铜溶液，阴极产物均附在电极上，通电一段时间后，关闭电源，迅速撤去电极(设阴极产物没有损耗)，若在电解后的溶液中加入16.0gCuO固体，则恰好能使溶液恢复到原浓度，则整个电解过程中，所产生的气体体积为(标准状况)L。

我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作原理如图所示。已知电池反应：Na_1-xMnO₂ + Na_xC_n $\text{[math]}$ NaMnO₂ + nC。下列说法错误的是（）

A . 电池放电过程中，NaMnO₂/Al上的电势高于石墨烯/Al上的电势 B . 电池放电时，正极发生反应Na_1-xMnO₂ + xNa⁺ + xe^- = NaMnO₂ C . 电池充电时，外接电源的负极连接NaMnO₂/Al电极 D . 电池充电时，Na⁺由NaMnO₂/Al电极移向石墨烯/Al电极

第二节 化学电源 知识点题库

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