第二节化学电源知识点题库

下列反应不可能是原电池反应的是（　　）

A . Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑ B . H⁺+OH^﹣=H₂O C . 2H₂+O₂=2H₂O D . Fe²⁺+Zn=Fe+Cu²⁺

美国圣路易斯大学研制新型的乙醇燃料电池，用质子（H⁺）溶剂，在200℃左右供电．电池总反应为：C₂H₅OH+3O₂→2CO₂+3H₂O，如图是该电池的示意图，下列说法正确的是（　　）

A . a极为电池的正极 B . 电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极 C . 电池负极的电极反应为：4H⁺+O₂+4e^﹣=2H₂O D . 电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移

碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用．锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO₂（s）+H₂O（l）═Zn（OH）₂（s）+Mn₂O₃（s）．则下列说法正确的是（）

A . .电池工作时，MnO₂发生还原反应 B . .电池负极的电极反应式为：2MnO₂+H₂O+2e^﹣→Mn₂O₃+2OH^﹣ C . .电池工作时，电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g D . 电池工作时，K⁺移向负极

下列有关电化学原理的说法中，错误的是（）

A . Pb+PbO₂+2H₂SO₄ $\text{[math]}$ 2PbSO₄+2H₂O，铅为负极，PbO₂为正极 B . 电解氯化铜溶液，Cu²⁺向阴极迁移 C . 氯碱工业中电解氯化钠溶液阴极产物为氯气 D . 可充电的电池称“二次电池”，在充电时．是将电能转变成化学能，在放电时，又将化学能转化成电能

铅蓄电池是一种充电电池，其放电时的总反应为Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，其电极反应正极：，负极：．

目前人们对环境保护、新能源开发很重视．

（1）汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体.4CO（g）+2NO₂（g）⇌4CO₂（g）+N₂（g）△H=﹣1200 kJ•mol^﹣1
对于该反应，温度不同（T₂＞T₁）、其他条件相同时，下列图象正确的是（填代号）．
（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）⇌N₂（g）+CO₂（g）△H在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
浓度/mol．L^﹣1/时间/min
0
10
20
30
40
50
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N₂
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO₂
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
①根据图表数据分析T₁℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v（CO₂）=；计算该反应的平衡常数K=．
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是（填字母代号）．
a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则达到新平衡时NO的转化率（填“升高”或“降低”），△H0（填“＞”或“＜”）．
（3）以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[化学式为CO（NH₂）₂]．已知：
①2NH₃（g）+CO₂（g）=NH₂CO₂NH₄（s）△H=﹣159.5kJ/mol
②NH₂CO₂NH₄（s）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学反应方程式．
（4）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L^﹣1的KOH溶液．
电池反应为：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O；
请写出通入a气体一极的电极反应式为；每消耗3.4g NH₃转移电子的物质的量为．

回答下列问题：

（1） CuSO₄的水溶液呈(填“酸”“中”或“碱”)性，原因是(用离子方程式表示)；实验室在配制CuSO₄溶液时，常先将CuSO₄固体溶于较浓的硫酸中，然后用蒸馏水稀释到所需的浓度，以 (填“促进”或“抑制”)其水解。
（2）泡沫灭火器的灭火原理是(用离子方程式表示)。
（3）已知在25℃：AgCl(s) $\text{[math]}$ Ag^＋(aq)＋Cl^－(aq) K_sp=1.8×10^－¹⁰ ， Ag₂S(s) $\text{[math]}$ 2Ag^＋(aq)＋S²^－(aq) K_sp=6.3×10^－⁵⁰ ，向浓度均为0.001 mol/L的NaCl和Na₂S的混合溶液中，逐滴加入AgNO₃溶液，最先产生的沉淀是（填“AgCl”或“Ag₂S”）。
（4）燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。天然气燃料电池中，在负极发生反应的物质是（填化学式）；如果该电池中的电解质溶液是KOH溶液，电极B电极上发生的电极反应式是：。

用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )

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A . 电子通过盐桥从乙池流向甲池 B . 铜导线替换盐桥,铜片上发生的反应是：Cu²⁺+2e^-=Cu C . 开始时,银片上发生的反应是Ag-e^-=Ag⁺ D . 将铜片浸入AgNO₃溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同

模拟电渗析法将海水淡化的工作原理示意图如下。已知X、Y均为惰性电极，模拟海水中富含Na⁺、Cl^—、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2—等离子。下列叙述中不正确的是( )

A . N是阴离子交换膜 B . Y电极上产生有色气体 C . X电极区域有浑浊产生 D . X电极反应式为4OH^--4e^-＝O₂↑+2H₂O

如图是一种利用锂电池“固定CO₂”的电化学装置，在催化剂的作用下，该电化学装置放电时可将CO₂转化为C和Li₂CO₃ ，充电时选用合适催化剂，仅使Li₂CO₃发生氧化反应释放出CO₂和O₂。下列说法中正确的是（）

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A . 该电池放电时，Li⁺向电极X方向移动 B . 该电池充电时，电极Y与外接直流电源的负极相连 C . 该电池放电时，每转移4 mol电子，理论上生成1mol C D . 该电池充电时，阳极反应式为：C+2Li₂CO₃-4e^-=3CO₂↑+4Li

实验发现，298 K时，在FeCl₃酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe³⁺立即被还原成Fe²⁺。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是（）。

图片_x0020_2117858798

A . 该原电池的正极反应：Zn-2e^-=Zn²⁺ B . 左边烧杯中溶液的红色逐渐褪去 C . 该电池铂电极上有气泡生成 D . 该电池总反应：3Zn+2Fe³⁺=2Fe+3Zn²⁺

硫及其化合物在生产、生活中用途广泛。

（1） S在元素周期表中的位置。
（2） $\text{[math]}$ 是工业制备 $\text{[math]}$ 的主要反应之一、
①提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率，可采取的措施。

② $\text{[math]}$ ℃时，2L密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 随时间的变化如表：

时间/s

0

1

2

3

4

5

……

$\text{[math]}$

2

1.4

1.0

0.65

0.4

0.4

……

$\text{[math]}$ ℃时，该反应的化学平衡常数(K)的代数式是。
（3）工业上用 $\text{[math]}$ 溶液吸收烟气中的低浓度 $\text{[math]}$ ，形成吸收液后再采用阳离子膜电解法控制电压，电解吸收液可制成产品S和 $\text{[math]}$ 。工作原理示意图如图1，阴极区和阳极区的pH随时间的变化关系如图2：

①阳极反应的电极反应物是。

②结合电极反应式，说明阴极区pH升高的原因。

工业合成氨是人工固研究的重要领域。回答下列问题：

（1）如图所示是电解法合成氨反应装置示意图

则b极为(填“阴”或“阳”)极，a极的电极反应式为，电解装置中质子交换膜的作用为；若b极产生的O₂在一定条件下的体积为336L，a极中通入相同条件下N₂的总体积为672L，则N₂的转化率为%(保留两位有效数字)。
（2）合成氨反应的一种反应机理的相对能量—反应进程如下图所示，其中标有“*”的微粒为吸附态(图中“*H”均未标出)。

则各步反应中决定合成氨反应速率的反应方程式为
（3）当氮气和氢气的比例为1：3时，工业合成氨所得混合气体中，氨气的含量与温度、压强的关系如下

①平衡曲线上A点的平衡常数 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 的式子表示)

②工业实际生产投料时，氮气与氢气的体积比为1：2.8，适当增加氮气的比重的目的是。

复旦大学研究团队研究 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之间的可逆转化；二氧化锰在石墨毡上可逆的沉积和溶解，储存、释放电解液中的水合氢离子；设计出能在-70℃工作的电池，该电池放电时的总反应为： $\text{[math]}$ 下列说法错误的是（）

A . 放电时，负极反应为 $\text{[math]}$ B . 放电时， $\text{[math]}$ 移向b电极 C . 充电时，阳极反应为 $\text{[math]}$ D . 充电时，电路中通过 $\text{[math]}$ ，阳极附近电解质溶液质量减少19g

某研究团队实现了电化学合成（又称电解合成）H₂O₂ ，该方法的原理如图所示，下列有关说法不正确是（）

A . 电极a为阳极，CEM为阳离子交换膜 B . 该方法是一种制取H₂O₂的绿色方法 C . 电极b上的电极反应式为O₂+H⁺-2e^-=HO₂^- D . 通过调节通入去离子水的量可以控制流出溶液中H₂O₂的浓度

一种以氨气的催化氧化反应为原理设计的原电池装置，其工作原理如图。下列说法错误的是（）

A . Pt（Ⅱ）电极为正极 B . 理论上消耗的NH₃与O₂的物质的量之比为4∶3 C . 原电池工作时，电子由Pt（Ⅰ）电极经外电路流向Pt（Ⅱ）电极 D . Pt（Ⅰ）电极的电极反应式为2NH₃+6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上采用如下反应合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)

（1）分析该反应并回答下列问题：
①该反应的平衡常数表达式为K=。

②下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是(填序号)．

A.2v_正(H₂)=v_逆(CO)

B．一定条件下，单位时间内消耗2molH₂ ，同时生成1molCH₃OH

C．恒温、恒容时，容器内的压强不再发生

D．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化

E．混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
（2）图中是该反应在不同温度下CO转化率随时间的变化曲线：

①该反应的ΔH0(填“<”、“>”或“=”)。

②T₁和T₂温度下的平衡常数：K₁K₂(填“<”、“>”或“=”)。
（3）某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率为
（4）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) ΔH₁=-1275.6kJ/mol

②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₂=-566.0kJ/mol

③H₂O(g)=H₂O(l) ΔH₃=-44.0kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式。
（5） 2019年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为

②该电池负极的电极反应式为

利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用，下列说法正确的是（）

A . 在铁片上镀铜时，每转移2mol电子，Y极增重64g B . 电解精炼铜时，Z溶液中的 $\text{[math]}$ 浓度不变 C . 氯碱工业中，X电极上的反应式是 $\text{[math]}$ D . 制取金属铝时，Z是熔融的氯化铝

一种可充放电的铝离子电池工作原理如图所示，电解质为Al_xCl_y离子液体，CuS在电池反应后转化为Cu₂S和Al₂S₃。下列说法错误的是（）

A . 若CuS从电极表面脱落，则电池单位质量释放电量减少 B . 放电时电池负极的电极反应中，消耗1molAl的同时消耗7molAlCl $\text{[math]}$ C . 该电池充电时，阳极反应为： $\text{[math]}$ D . 为提高电池效率，可以向CuS@C电极附近加入适量AlCl₃水溶液

第22届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕，科技部提出了“科技冬奥”理念，并将重点着力于做好此次冬奥会的科技支撑保障工作。下列说法正确的是（）

A . 冬奥会采用氢燃料电池车，碱性氢氧燃料电池正极的电极反应式为： $\text{[math]}$ B . 吉祥物“冰墩墩”以聚乙烯为原材料，聚乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C . 冬奥会上可采用苯酚或甲醛稀溶液对场馆进行消毒，这是利用苯酚或甲醛稀溶液使蛋白质变性的原理 D . 北京冬奥会使用 $\text{[math]}$ 跨临界制冰机组，与传统制冷剂氟利昂相比更加环保

浓度/mol．L^﹣1/时间/min	0	10	20	30	40	50
NO	1.0	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N₂	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO₂	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

时间/s	0	1	2	3	4	5	……
$\text{[math]}$	2	1.4	1.0	0.65	0.4	0.4	……

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