第二节化学能与电能知识点题库

下列说法中正确的是（　　）

A . 镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B . 燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C . 化学电池的反应基础是氧化还原反应 D . 铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb，负极材料PbO₂

王亮在超市看到一种电池外壳的纸层包装印有右图的文字，请根据要求回答问题．

（1）该电池的种类是（填序号）．

①干电池 ②蓄电池 ③燃料电池

（2）该电池含有的金属元素中毒性最大的是（写元素符号）．

（3）该电池的使用和性能，说法正确的是

A．该电池可应用于闹钟、收音机、照相机等

B．该电池可充电后反复使用

C．该电池使用后不能投入火中，应埋入地下以防污染环境．

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 . 电池放电反应为LiMn₂O₄=Li₁_﹣_xMn₂O₄+xLi C . 放电时，a极锂的化合价不发生变化 D . 放电时，溶液中的Li⁺从b向a迁移

综合利用CO₂对环境保护及能源开发意义重大．

（1） Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂ ．如果寻找吸收CO₂的其他物质，下列建议合理的是．
a．可在碱性氧化物中寻找
b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c．可在具有强氧化性的物质中寻找
（2）利用反应A可将释放的CO₂转化为具有工业利用价值的产品．反应A：CO₂+H₂O $\text{[math]}$ CO+H₂+O₂
已知：如图1所示，则反应A的热化学方程式是．
（3）高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如图2：
①电极b发生（填“氧化”或“还原”）反应．
②CO₂在电极a放电的反应式是．

某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中溶质足量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转．

请回答下列问题：

（1）甲池为（填“原电池”、“电解池”或“电镀池”），A电极的电极反应式为．
（2）丙池中F电极为（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”），该池的总反应的化学方程式为．
（3）当池中D极质量增重10.8g时，甲池中B电极理论上消耗O₂的体积为mL（标准状况）．
（4）已知丙池中的溶液为400mL，合上开关K，一段时间后，丙池中，阳极共收集到气体224mL（标准状况下）气体，则此时溶液的pH为．

镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点．一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池．其中，镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是（）

A . 放电过程中OH^﹣移向正极 B . 电池的总反应式为Mg+ClO^﹣+H₂O═Mg（OH）₂+Cl^﹣ C . 镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应 D . 镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H₂O₂+2H⁺+2e^﹣═2H₂O

可充电电池在现代生活中有广泛应用．已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H₂O

Cd（OH）₂+2Ni（OH）₂有关该电池的说法正确的是（　　）

A . 放电时负极附近溶液的碱性不变 B . 充电过程是化学能转化为电能的过程 C . 充电时阳极反应：Ni（OH）₂﹣e^﹣+OH^﹣═NiOOH+H₂O D . 放电时电解质溶液中的OH^﹣向正极移动

关于如图所示装置的叙述，错误的是（）

A . 锌是负极，其质量逐渐减小 B . 氢离子的铜片表面被还原，产生气泡 C . 电子从锌片经导线流向铜片 D . 电流从锌片经导线流向铜片

请仔细观察以下2个装置，下列说法正确的是（）

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A . 图1石墨a为正极，图2石墨c也为正极 B . 图1是原电池装置，盐桥的作用是使电解质溶液始终保持电中性，以提供持续稳定的电流，图2装置不会产生电流 C . 图1石墨a电极上发生的反应为：O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－ D . 图2石墨b上的产物能使淀粉溶液变蓝

李克强总理在《2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”因此，研究烟气的脱硝(除NO_x)、脱硫(除SO₂)技术有着积极的环保意义。

（1）汽车的排气管上安装“催化转化器”，其反应的热化学方程式为：2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ 2CO₂(g)+N₂(g) ΔH=-746.50kJ·mol^-1。T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中(0~15min) NO的物质的量随时间变化如图。

①图中a、b分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是。（填“a”或“b”）

②T℃时，该反应的化学平衡常数K=；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO₂各0.2 mol，则平衡将移动。(填“向左”、“向右”或“不”)

③15min时，若改变外界反应条件，导致n (NO)发生图中所示变化，则改变的条件可能是 (任答一条即可)。
（2）在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N₂H₄)]选择性地与NO_x反应生成N₂和H₂O。
已知200℃时：Ⅰ.3N₂H₄(g)=N₂(g)+4NH₃(g) ΔH₁=-32.9 kJ·mol^-1；

II. N₂H₄(g)+H₂(g) =2NH₃(g) ΔH₂=-41.8 kJ·mol^-1。

①写出肼的电子式：。

②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为：。

③目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理，其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如下图所示。

为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是。
（3）利用电解装置也可进行烟气处理，如图可将雾霾中的NO、SO₂分别转化为NH₄⁺和SO₄^2- ，阳极的电极反应式为；物质A是 (填化学式)。

氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700℃)，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是（）

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A . 电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用 B . 负极反应式为H₂ -2e^- +CO₃^2-=CO₂+H₂O C . 该电池可利用工厂中排出的CO₂ ，减少温室气体的排放 D . 电池工作时，外电路中流过0.2 mol电子，消耗3.2 g O₂

如图所示是原电池的装置图。请回答：

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（1）若C为稀H₂SO₄ ，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为；反应进行一段时间后溶液C的pH将(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
（2）若需将反应：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺设计成如图所示的原电池装置，则A(负极)极材料为，B(正极)极材料为；溶液C为。
（3）若C为CuCl₂溶液，Zn是极，Cu极发生反应，电极反应式为反应过程溶液中c(Cu²⁺)(填“变大”“变小”或“不变”)。

硒是典型的半导体材料，在光照射下导电性可提高近千倍。下图是从某工厂的硒化银半导体废料（含Ag₂Se、Cu单质）中提取硒、银的工艺流程图：

回答下列问题：

（1）为提高反应①的浸出速率，可采用的措施为（答出两条）。
（2）已知反应③生成一种可参与大气循环的气体单质，写出该反应的离子方程式
（3）反应②为Ag₂SO₄(s)＋2Cl^－(aq)=2AgCl(s)＋ $\text{[math]}$ ；常温下的Ag₂SO₄AgCl饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图l所示。则Ag₂SO₄(s)＋2Cl^－(aq)=2AgCl(s)＋ $\text{[math]}$ 的化学平衡常数的数量级为。
（4）写出反应④的化学方程式。
（5）室温下，H₂SeO₃水溶液中H₂SeO₃、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的摩尔分数随pH的变化如图2所示，则室温下H₂SeO₃的Ka₂=。
（6）工业上粗银电解精炼时，电解液的pH为1.5～2，电流强度为5～10A，若电解液pH太小，电解精炼过程中在阴极除了银离子放电，还会发生（写电极反应式），若用10 A的电流电解60 min后，得到32.4 g Ag，则该电解池的电解效率为%，(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96 500 C·mol^-1)。

将盛有NH₄HCO₃粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。下列说法正确的是（）

A . 该反应中，热能转化为生成物的内部能量 B . 反应物的总能量高于生成物的总能量 C . 由实验现象可知反应： $\text{[math]}$ 一定为吸热反应 D . 该反应可以设计成原电池装置

海水中的化学资源具有巨大的开发潜力。

（1）溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等。苦卤(含 $\text{[math]}$ )提溴的工业流程如图：
苦卤(含Br) $\text{[math]}$ →吸收塔 $\text{[math]}$ 蒸馏塔 $\text{[math]}$ 液溴

①向吹出塔中通空气的目的是。

②吸收塔中盛有 $\text{[math]}$ 溶液，通入足量 $\text{[math]}$ 蒸气时，有 $\text{[math]}$ 和无色气体生成，反应的离子方程式是。
（2）用如图所示装置( 表示斜发沸石)分离海水中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，料液(含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )先流过斜发沸石吸附 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。然后通电，双极膜产生的 $\text{[math]}$ 将 $\text{[math]}$ 交换下来， $\text{[math]}$ 将 $\text{[math]}$ 交换下来，得到 $\text{[math]}$ 溶液。

①简述 $\text{[math]}$ 溶液中含 $\text{[math]}$ 不含 $\text{[math]}$ 的原因：。

②海水中 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 溶液中的溶质是。为了提高产率并防止原料浪费，通电一段时间后，将阴、阳极的斜发沸石对调，继续通电，此时斜发沸石内主要反应的离子方程式是。
（3） $\text{[math]}$ 广泛用于皮肤科、眼科等疾病的治疗。利用海水中获得的 $\text{[math]}$ 和(2)中获得的 $\text{[math]}$ 溶液及 $\text{[math]}$ 粉，可获得纯度较高的 $\text{[math]}$ 晶体，流程如图：
A溶液 $\text{[math]}$ 溶液1(pH为6~7) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液2 $\text{[math]}$ KI晶体

已知：i. $\text{[math]}$ 的溶解度

温度/ $\text{[math]}$

6

20

60

100

$\text{[math]}$ 的溶解度/ $\text{[math]}$

128

140

176

206

ii. $\text{[math]}$

①用化学方程式说明加入 $\text{[math]}$ 粉的作用：。

②操作1是，过滤，洗涤，干燥。

2018年7月至9月，国家文物局在辽宁开展水下考古，搜寻、发现并确认了甲午海战北洋水师沉舰——经远舰。已知：正常海水呈弱碱性。

（1）经远舰在海底“沉睡”124年后，钢铁制成的舰体腐蚀严重。舰体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为。
（2）为了保护文物，考古队员采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船进行了处理。

①下列说法错误的是。

A．锌块发生氧化反应：Zn-2e^-=Zn²⁺

B．舰体有电子流入，可以有效减缓腐蚀

C．若通过外加电源保护舰体，应将舰体与电源正极相连

D．地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同

②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后，舰体上正极的电极反应式为。
（3）船上有些器皿是铜制品，表面有铜锈。
①据了解铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu₂(OH)₂CO₃和Cu₂(OH)₃Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示。

下列说法正确的是

A．疏松的Cu₂(OH)₃Cl属于有害锈

B．Cu₂(OH)₂CO₃既能溶于盐酸也能溶于氢氧化钠溶液

C．青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层

D．用HNO₃溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”

②文献显示Cu₂(OH)₃Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，将腐蚀文物置于含Na₂CO₃的缓冲溶液中浸泡，可以使CuCl转化为难溶的Cu₂(OH)₂CO₃反应的离子方程式为。
（4）考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施保护文物。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：。

下列各图所示装置不能达到实验目的的是（）

A . 图甲，验证铁的吸氧腐蚀 B . 图乙，验证牺牲阳极的阴极保护法 C . 图丙，在铁制品表面镀锌 D . 图丁，验证铝和稀盐酸反应是放热反应

新型的乙醇电池结构如图所示，它用碘酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，其效率比甲醇电池高出32倍，且更安全．已知电池总反应式为C₂H₅OH+3O₂═2CO₂+3H₂O．下列说法错误的是（）

A . a极为电池的负极，该电极发生氧化反应 B . 电池工作时电子由a极流出沿导线经灯泡到b极 C . 电池正极的电极反应式为 O₂+2H₂O+4e^﹣═4OH^﹣ D . 电池工作时，1mol乙醇被氧化转移12mol电子

废水中通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示。则下列叙述正确的是（）

A . 温度升高，该电池反应速率一定加快 B . H⁺由a极穿过质子交换膜到达b极 C . OH^-迁移的数量等于导线上通过电子的数量 D . a极电极反应式为：

+2e^-+H⁺=

+Cl^-

对硝基苯酚(

， PNP)是应用广泛的精细化工中间体。PNP有毒，工业废水中的PNP需联合采用多种方法进行处理，流程如图。

已知：PNP的溶解性与苯酚类似，微溶于水；其化学性质稳定，可被•OH、HClO氧化降解为无机物，但不能与O₂反应。

（1）在pH>14的废水中，PNP的存在形态为(用结构简式表示)。
（2）絮凝沉淀池中加入硫酸的目的是。
（3）低浓度PNP废水可通过电解法处理，装置示意图如图。
①•OH(氧元素为-1价)由水产生，•OH在(填“Pt”或“石墨”)电极产生。
②产生•OH的电极反应式为。
（4）废水中所含电解质的种类会影响电解法处理PNP的去除率。其它条件相同时，以NaCl和Na₂SO₄模拟酸性低浓度PNP废水中的电解质，结果如图。
①电解质为NaCl时，阳极副反应的电极反应式为。
②电解质为NaCl时，PNP去除率较Na₂SO₄高，可能的原因是。
（5）在强碱性条件下，单独使用电解法也可有效去除废水中的PNP。工业上仍联合使用絮凝沉淀法处理PNP废水，目的是节约电能和。

温度/ $\text{[math]}$	6	20	60	100
$\text{[math]}$ 的溶解度/ $\text{[math]}$	128	140	176	206

第二节 化学能与电能 知识点题库

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