2022年高中化学《化学反应原理》专题1第二单元课时2知能优化训练鲁科版选修4.docx

2022年苏教化学选修 化学反响原理 检测试题 专题1第二单元课时2知能优化训练1以下有关化学电源的表达错误的选项是()A干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池B干电池中碳棒为正极C铅蓄电池是充电电池D铅蓄电池中的PbO2为负极解析：选D。干电池中碳棒为正极，电解质可为酸性，也可为碱性，A、B正确；铅蓄电池中，PbO2的变化为：PbO24H2e=PbSO42H2O，发生复原反响，所以此反响应为正极反响，且铅蓄电池为二次电池，故C正确，D错误。2.(2022年高考安徽卷)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其根本结构如图，电池总反响可表示为：2H2O2=2H2O，以下有关说法正确的选项是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反响式为：O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：选D。此题考查原电池知识，意在考查考生的分析能力。该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反响：H22e=2H，H由a极转移到b极，D项正确；O2发生复原反响，在正极(b极)发生反响：O24H4e=2H2O，那么电子从a极流向b极，A、B两项不正确；C项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。3.(2022年高考福建卷)铅蓄电池的工作原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读以下列图，以下判断不正确的选项是()AK闭合时，d电极反响式：PbSO42H2O2e=PbO24HB当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中向c电极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极解析：选C。此题考查铅蓄电池，意在考查考生对电池的充电和放电过程所涉及的化学原理进行分析的能力。根据图示，为原电池，a为正极，b为负极，为电解池，c为阴极，d为阳极。K闭合时，d为阳极，发生氧化反响：PbSO42e2H2O=PbO24H，A项正确；根据铅蓄电池的总反响知该反响中转移电子数为2e，那么电路中转移0.2 mol电子时，中消耗0.2 mol H2SO4，B项正确；K闭合时，中向阳极(d极)迁移，C项错误；K闭合一段时间后，c电极析出Pb，d电极析出PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，此时可以形成铅蓄电池，d电极作正极，D项正确。4获得“863方案和中科院“百人方案支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，电池总反响为：2Al3I2=2AlI3。以下说法不正确的选项是()A该电池负极的电极反响为：Al3e=Al3B电池工作时，溶液中铝离子向正极移动C消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多D该电池可能是一种可充电的二次电池解析：选D。由电池总反响方程式和电池中离子的移动方向可知A、B正确；锂提供的电子数与其质量的比是金属中最大的，C正确；充电时为电解池，而在水溶液中Al3不可能放电析出到电极上，所以D不正确。5(2022年福建泉州高二检测)一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接参加纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。答复以下问题：(1)这种电极放电时发生的化学反响方程式是_。(2)此电极的正极发生的电极反响式是_；负极发生的电极反响式是_。(3)电解液中的H向_极移动；向外电路释放电子的电极是_。(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是_。解析：甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反响来提供电能。CH3OH作负极，发生氧化反响，电极反响为2CH3OH2H2O12e=2CO212H；氧气在正极反响：3O212H12e=6H2O，两反响相加得总反响式。在电池中，负极释放电子传到正极上，故H向正极移动。甲醇反响产物为CO2和H2O，对环境无污染。答案：(1)2CH3OH3O2=2CO24H2O(2)3O212H12e=6H2O2CH3OH2H2O12e=2CO212H(3)正负极(4)产物对环境无污染1(2022年高考广东文基卷)以下说法正确的选项是()A废旧电池应集中回收，并填埋处理B充电电池放电时，电能转变为化学能C放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对反响速率的影响有关D所有燃烧反响都是放热反响，所以不需吸收能量就可以进行解析：选C。废旧电池应回收利用，既减少污染，又节约能源，A错误；电池放电时，化学能转变成电能，B错误；温度降低，化学反响速率减小，食品不易变质，C正确；有些放热反响需要加热或点燃，D错误。2(2022年高考浙江卷)市场上经常见到的标记为Liion的电池称为“锂离子电池。它的负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。这种锂离子电池的电池反响式为：Li2Li0.35 NiO22Li0.85 NiO2以下说法不正确的选项是()A放电时，负极的电极反响式：Lie=LiB充电时，Li0.85 NiO2既发生氧化反响又发生复原反响C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中Li向负极移动解析：选D。此类题，在确定两极后，先考虑放电的各种情况，再考虑充电的各种情况。放电时，Li作负极，失电子(A项正确)，生成的Li从负极移向正极(D项错)。充电时，是电池反响的反方向，从总方程式可知，此时的Li0.85 NiO2既发生氧化反响又发生复原反响，B项正确。C项，由于Li可以与水反响，故电解质应为非水材料，正确。铝合金是阳极铝合金是负极海水是电解液铝合金电极发生复原反响A BC D解析：选A。较活泼的铝合金为负极(对)，Pt-Fe合金网为正极，海水是电解液(对)，负极上发生氧化反响(错)。A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：选C。因为锌锰干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，故A错；原电池是将化学能直接转变为电能，所以B错；氢氧燃料电池负极反响为H22e=2H，所以C正确；太阳能电池的主要材料是硅，D错。5(2022年高考浙江卷)Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反响式为：2LiFeS2e=Li2SFe，有关该电池的以下说法中，正确的选项是()ALi-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为1价B该电池的电池反响式为：2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反响式为：Al3e=Al3D充电时，阴极发生的电极反响式为：Li2SFe2e=2LiFeS解析：选B。此题考查原电池知识，意在考查考生分析新型原电池工作原理的能力。从组成材料看，负极应该是单质锂，电极反响为：Lie=Li，A、C项不正确；充电时，阴极即为原电池的负极，但是反响恰好相反：Lie=Li，D项不正确。6据报道，某海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型的燃料电池，该电池不仅能为航空站提供电能，同时还供应水蒸气，其工作温度为600 700 ，所用的燃料是H2，电解质是熔融的Na2CO3。该电池的总反响式为：2H2O2=2H2O，正极的电极反响是：O24e2CO2=2，那么以下说法正确的选项是()A放电时，负极反响为：H22e=2HB电池工作时，电解质中的移向电池的负极C该燃料电池供应1 mol水蒸气时转移电子的物质的量为4 molD放电过程中，电池中的Na2CO3的物质的量逐渐增大解析：选B。放电时，负极反响是：H22e=CO2H2O；由电池总反响知，供应1 mol水蒸气时，转移电子的物质的量为2 mol；放电过程中电解质Na2CO3的物质的量不变；电池工作时，电解质中的移向电池的负极，故B正确。7(2022年江苏省扬州中学高二期中考试)最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反响为：Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。以下说法不正确的选项是()A该电池Zn为负极，MnO2为正极B该电池的正极反响为：MnO2eH2O=MnOOHOHC导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向ZnD电池工作时水分子和OH都能通过薄层纸片解析：选C。原电池反响中Zn失电子、MnO2得电子，因此该电池负极为Zn，正极为MnO2。由电池总反响式减去负极反响式Zn2e2OH=ZnOH2O即得正极反响式MnO2eH2O=MnOOHOH。电子只能由Zn经外电路流向MnO2，而不能通过内电路。8(2022年高考广东卷)可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。以下说法正确的选项是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反响都为：O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反响为：Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：选A。正极O2得电子，溶液显碱性或中性时，正极反响都为：O22H2O4e=4OH，A正确。铝作负极，铝失电子，中性溶液(NaCl)中的负极反响为：Al3e=Al3，碱性溶液(NaOH)中的负极反响为：Al4OH3e= AlO22H2O，B不正确。在碱性时总的电池反响式为：4Al3O24OH=4AlO22H2O，溶液pH降低，C项错。电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，D项错。9(2022年高考江苏卷)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如以下列图所示。关于该电池的表达正确的选项是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反响为：C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反响中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 L解析：选B。微生物主要成分是蛋白质，高温条件下蛋白质变性，失去活性，A不正确。通入燃料C6H12O6的极为负极，负极反响为：C6H12O66H2O24e=6CO224H(能放出CO2应该是酸性，所以右边写H。不能在左边加OH、右边写H2O)，B项正确。正极反响为：6O224H24e=12H2O，从两极反响可知：负极生成H，正极消耗H，即通过质子交换膜从负极到正极传导H，选项C不正确。从总反响C6H12O66O2=6CO26H2O可知，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4 L，D项错。10如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子，电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反响，该电池总反响式为：2CH3OH3O2=2CO24H2O。以下有关该电池的说法错误的选项是()A右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气B左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇C电池负极的反响式为：2CH3OH2H2O12e=2CO212HD电池正极的反响式为：3O212H12e=6H2O解析：选A。在电解质溶液中，阳离子从负极移向正极，从质子通过的方向可知，a处通入的为甲醇，为原电池的负极，b处通入的为空气，为原电池的正极，A选项错误。11氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液，试答复以下问题：(1)通入氯气的电极是_极(填“正或“负)，电极反响式为：_。(2)参加铝的电极是_极(填“正或“负)，电极反响式为：_。(3)电子从_极流向_极(填“Al或“Cl2)。解析：根据Cl2和Al的反响方程式：3Cl22Al=2AlCl3可知，铝易失电子被氧化，为负极，但电解液为KOH溶液，故负极反响为：2Al6e8OH=2 AlO24H2O，Cl2易得电子被复原，为正极，电极反响为3Cl26e=6Cl。在外电路中电子从负极(铝极)流出沿导线流向正极(Cl2极)。答案：(1)正3Cl26e=6Cl(2)负2Al6e8OH=2 AlO24H2O(3)AlCl212(2022年高考山东卷改编题)Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极或“负极)。(2)假设ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好选用以下试剂中的_(填代号)。aNaOH bZncFe dNH3H2O解析：(1)负极是失电子的一极，Zn失电子由负极经外电路流向正极。(2)锌与复原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的根本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2置换为单质而除去。答案：(1)Zn(或锌)正极(2)锌与复原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b13(原创题)2022年10月上海世博会临近结束的时刻，燃料电池车成为世博会上冉冉升起的新星。燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在氧化过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能这一中间形式，它已用于宇宙飞船及潜艇中。(1)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反响为2H2O2=2H2O，电解液为KOH溶液，反响保持在较高温度使H2O蒸发。以下表达正确的选项是_。A此电池能发出蓝色火焰BH2为正极，O2为负极C工作时，电解液的pH不断减小D负极的电极反响为2H24OH4e=4H2O，正极的电极反响为O22H2O4e=4OH(2)在宇宙飞船或潜艇中，还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水，今欲得常温下1 L水，那么电池内电子转移的物质的量约为_。(3)由美国西屋公司研制开发的固体氧化物燃料电池，以固体氧化铝氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过，该电池的工作原理如下列图，其中多孔电极a、b均不参与电极反响。该电池a极对应的电极反响式为_，电池总反响方程式为_。解析：(1)A项燃料电池中的反响没有燃烧现象；反响中H2被氧化，为负极反响物，O2为正极反响物；反响中电解液KOH的质量不变，而且题意交代反响产生的水蒸发，故电解液浓度不变，那么pH不变。(2)1 L水为1000 g，物质的量为55.6 mol，由，得转移的电子数为55.62 mol1.1102 mol。(3)据该电池的工作原理图可知，被氧化的是H2，H22eO2=H2O，b极为原电池的负极；被复原的是O2，O24e=2O2，a极为原电池的正极。总反响方程式为2H2O2=2H2O，反响条件应是高温。答案：(1)D(2)1.1102 mol(3)O24e=2O22H2O22H2O14以下列图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，请答复以下问题：(1)M电极的名称为_(填“阳极或“阴极)；通入O2的Pt电极的电极反响式为_。(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32 g时，甲池中理论上消耗O2为_L(标准状况下)；假设此时乙池溶液的体积为400 mL，那么乙池中溶液的pH为_。(3)假设在常温常压下，1 g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出热量为29.71 kJ，表示该反响的热化学方程式为_。解析：关于原电池、电解池的计算，利用各个电极上转移的电子相等来进行。热化学方程式的书写要注意物质的状态，化学计量数与对应热量的关系。答案：(1)阴极O22H2O4e=4OH(2)0.2241(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)；H1366.66 kJmol1