第二节化学电源知识点题库

铅蓄电池是技术十分成熟，全球上使用最广泛的化学电源；放电时负极反应式：

镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH中的M表示金属或合金，该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni（OH）₂+M═NiOOH+MH

已知：6NiOOH+NH₃+H₂O+OH^﹣═6Ni（OH）₂+NO₂^﹣

下列说法正确的是（）

A . NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H₂O+e^﹣═Ni（OH）₂+OH^﹣ B . 充电过程中OH^﹣离子从阳极向阴极迁移 C . 充电过程中阴极的电极反应式：H₂O+M+e^﹣═MH+OH^﹣ ， H₂O中的H被M还原 D . NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液

高效能电池的研发制约电动汽车的推广．有一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应式为：2C₂H₆+7O₂+8KOH=4K₂CO₃+10H₂O，有关此电池的推断正确的是（）

A . 负极反应为：14H₂O+7O₂+28e^﹣=28OH^﹣ B . 放电过程中KOH的物质的量浓度不变 C . 每消耗1molC₂H₆ ，则电路上转移的电子为14mol D . 放电一段时间后，负极周围的pH升高

银锌钮扣电池的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成，电解质为氢氧化钾溶液，电极反应为 Zn+2OH^﹣﹣2e^﹣═ZnO+H₂O；Ag₂O+H₂O+2e^﹣═2Ag+2OH^﹣；总反应为：Ag₂O+Zn═2Ag+ZnO，下列判断正确的是（）

A . 锌为正极，Ag₂O为负极 B . 锌为阳极，Ag₂O为阴极 C . 原电池工作时，负极区PH减小 D . 原电池工作时，负极区PH增大

CH₄和H₂O（g）可发生催化重整反应：CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）．

（1）每消耗8gCH₄转移mol电子．
（2）已知：①2CO（g）+O₂（g）⇌2CO₂（g）△H₁=akJ•mol^﹣¹
②CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H₂=bkJ•mol^﹣¹
③CH₄（g）+2O₂（g）⇌CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=ckJ•mol^﹣¹
④CH₄（g）+2H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H₄
由此计算△H₄=kJ•mol^﹣¹ ．
（3） T℃时，向1L恒容密闭容器中投入1molCH₄和1molH₂O（g），发生反应：CH₄（g）+H₂O⇌CO（g）+3H₂（g）
经过tmin，反应达到平衡．已知平衡时，c（CH₄）=0.5mol•L^﹣¹
①0～tmin内，该反应的平衡反应速率v（H₂）=．
②T℃时，该反应的平衡常数K=．
③当温度升高到（T+100）℃时，容器中c（CO）=0.75mol•L^﹣¹ ，则该反应是反应（填“吸热”或“放热”）．
（4）一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图如图：
①该放电过程中K⁺和Na⁺向电极（填“A”或“B”）移动．
②该电池的负极反应式为．

Li﹣CuO二次电池的比能量高、工作温度宽，性能优异，广泛应用于军事和空间领域．

（1） Li﹣CuO电池中，金属锂做极．
（2）比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，用来衡量电池的优劣．比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小：．
（3）通过如下过程制备CuO
Cu $\text{[math]}$ CuSO₄溶液 $\text{[math]}$ Cu₂（OH）₂CO₃沉淀 $\text{[math]}$ CuO
①过程Ⅰ，H₂O₂的作用是．
②过程Ⅱ产生Cu₂（OH）₂CO₃的离子方程式是．
③过程Ⅱ，将CuSO₄溶液加到Na₂CO₃溶液中，研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系（用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度），结果如下：
已知：Cu₂（OH）₂CO₃中铜元素的百分含量为57.7%．
二者比值为1：0.8时，产品中可能含有的杂质是，产生该杂质的原因是．
④过程Ⅲ反应的化学方程式是．
（4） Li﹣CuO二次电池以含Li⁺的有机溶液为电解质溶液，其工作原理示意如图2．放电时，正极的电极反应式是．

锂-空气电池的工作原理如图所示。其中多孔电极材料选用纳米多孔金时，该电池表现出良好的循环性能。电池反应为： 2Li＋O₂＝Li₂O₂。下列说法错误的是（）

A . 该电池的电解液常用锂盐的有机溶液 B . 电池工作时，外电路中流过 0.01 mol 电子，负极材料减重 0.07g C . 电池工作时，正极反应可能经过两个过程： Li⁺＋O₂＋e^－＝LiO₂ Li⁺＋LiO₂＋e^－＝Li₂O₂ D . 电池充电时间越长，电池中 Li₂O₂越多

铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬的氧化膜。下列有关叙述正确的是(　　)

A . 阴极上有金属铝生成 B . 电极A为石墨，电极B为金属铝 C . OH^－在电极A上放电，有氧气生成 D . 阳极的电极反应式为2Al－6e^－＋3H₂O=Al₂O₃＋6H^＋

下列有关说法中错误的是( )

A . 甲烷燃料电池用KOH作电解质,负极的电极反应式为CH₄ - 8e^-+10OH^-=CO₃^2- + 7H₂O B . Zn粒与稀硫酸反应制氢气时，滴加几滴CuSO₄溶液可加快反应速率 C . 常温下用铜和铁作电极，浓硝酸作电解质溶液的原电池中铜为负极 D . 原电池中电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到负极

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） Li₂O吸收CO₂后，产物用于合成Li₄SiO₄ ， Li₄SiO₄用于吸收、释放CO₂。原理是：在500℃时，CO₂与Li₄SiO₄接触后生成Li₂CO₃；平衡后加热至700℃，反应逆向进行放出CO₂ ， Li₄SiO₄再生，说明该原理的化学方程式是。
（3）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：

则反应A的热化学方程式是。
（4）高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如下：

① 电极b发生（填“氧化”或“还原”）反应。

② CO₂在电极a放电的反应式是。

甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律，以及影响化学反应速率的因素。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。

实验室提供的试剂：锌块、锌粉、铁条、铁粉、铜条、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/ 盐酸、3mol/L的盐酸

（1）探究同主族元素性
实验步骤实验现象实验结论及离子方程式
甲
乙离子方程式
甲
乙
结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为：Cl₂＞B₂r＞I₂
【评价】甲同学设计的实验方案的合理性是（填序号）
A. 非常合理 B. 完全不合理 C. 部分合理
【补充和完善】上一项若填A，则此项不用再作答，若填B或C，则完成实验还需要的试剂后，有关反应的离子反应方程式为：。

（2）探究影响化学反应速率的因素

实验步骤

实验现象

实验依据和结论

3mL1mol/L 3mL3mol/L

盐酸盐酸

（金属质量相同，盐酸均过量）

均有气体生成，锌粉先消失，锌块后消失

因为乙试管中的反应更快，所以反应物浓度越大，反应速率越快。

甲同学所得实验依据和结论有明显问题，问题是。

（3）请你利用原电池原理，设计实验，比较铜和铁的金属活动性。画出实验装置图，标出正负极、电子流动方向，写出电极反应式。
装置图

电极反应式、

中科院某课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法中正确是（）

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A . a极为正极 B . 随着反应不断进行，负极区的pH不断增大 C . b极电极反应式为MnO₂+2H₂O+2e^-=Mn²⁺+4OH^- D . 消耗0.01mol葡萄糖，电路中转移0.02mol电子

Mg-H₂O₂电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法正确的是( )

A . 石墨电极是该电池的正极，电极上有气体产生 B . 石墨电极附近溶液的碱性减弱 C . 电池工作时，当Mg电极质量减少24g时，有2mol电子从石墨电极经电解质溶液流向Mg电极 D . Mg电极的电极反应式：Mg-2e^-=Mg²⁺

下图是利用乙烯催化氧化制备乙醛同时能获得电能的一种装置，其电池总反应为：2CH₂＝CH₂＋O₂→2CH₃CHO。下列说法错误的是( )

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A . 该电池可将化学能转化为电能 B . 正极区溶液的pH增大 C . 负极反应式为CH₂=CH₂-2e^-+H₂O=CH₃CHO+2H⁺ D . 每有0.1 mol O₂反应，则溶液中迁移0.4 mole^-

（1） Ⅰ．根据组成原电池的条件，试以反应：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu设计一个原电池
画出示意图并标出原电池的正、负极和电解质溶液(画在下面方框中)

供选用的电解质溶液有：稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化铜溶液。

供选用的电极材料有：锌片、铜片、铁片、石墨。
（2）电极材料及电极反应式：负极电极反应式：；正极电极反应式：

（3） II．某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：

序号	纯锌粉/g	2.0mol·L^-1硫酸/mL	温度/℃	硫酸铜固体/g	加入蒸馏水/mL
Ⅰ	5.0	50.0	25	0	0
Ⅱ	5.0	25.0	25	0	V_x
Ⅲ	5.0	50.0	25	0.5	0

①本实验待测数据可以是，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究对锌与稀硫酸反应速率的影响，表中V_x=。

②实验Ⅰ和实验Ⅲ的目的是，原因是。

下列关于电化学的说法正确的是（）

A . 钢板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应： $\text{[math]}$ ，发生吸氧腐蚀 B . 电解精炼铜时，阳极为粗铜，阴极为精铜，电解过程中电解质溶液不需要更换 C . 在铁制器皿上镀锌，铁制器皿作阴极，锌片作阳极 D . 二次电池充电时，电池上标有“+”的电极应与外接电源的负极相连

电解

和 $\text{[math]}$ 的混合溶液制备乙烯，下列说法错误的是（）

A .

+ $\text{[math]}$ B .

在阳极放电，发生氧化反应 C . 阴极的电极反应： $\text{[math]}$ D . 电解

的 $\text{[math]}$ 混合溶液可得到丙烯

下列有关电池的说法不正确的是（）

A . 手机中用的锂离子电池属于二次电池 B . 甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 C . 铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 D . 铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

苯酚具有微弱的酸性，可利用电场促使C₆H₅O^－定向移动、脱离废水，并富集回收。电渗析装置示意图如下。下列说法错误的是（）

A . 苯酚的电离方程式为：

B . A、B分别为离子交换膜，其中A是阴离子交换膜 C . 电解过程中，阳极室的pH增大 D . 当通过线路中的电子数目为0.1 NA时，有含0.1mol C₆H₅O^－的废水被处理

我国科学家设计了一种新 $\text{[math]}$ 原电池，如图所示，电解质溶液为 $\text{[math]}$ 溶液，双极膜由两种离子交换膜组成， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在双极膜中可以自由移动。下列说法正确的是（）

A . M极为负极 B . N极的电极反应为氧化反应 C . 双极膜中 $\text{[math]}$ 向M极迁移 D . 若负极减轻65g，则正极增重96g

实验步骤	实验现象	实验结论及离子方程式
	甲乙	离子方程式甲乙结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为：Cl₂＞B₂r＞I₂

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