第3节化学能转化为电能—电池知识点题库

关于铅蓄电池的说法正确的是（）

A . 在放电时，正极发生的反应是 Pb（s）+SO₄²^﹣（aq）=PbSO₄（s）+2e^﹣ B . 在放电时，该电池的负极材料是铅板 C . 在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D . 在充电时，阳极发生的反应是 PbSO₄（s）+2e^﹣=Pb（s）+SO₄²^﹣（aq）

下列叙述不正确的是（）

A . 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化 B . 钢铁吸氧腐蚀的正极反应是：O₂+4e^﹣+2H₂O=4OH^﹣ C . 氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应 D . 将地下钢管与直流电源的正极相连，用来保护钢管

反应Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑的能量变化趋势，如图所示：

（1）该反应为反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是（填字母）．

A . 改铁片为铁粉 B . 改稀硫酸为98%的浓硫酸 C . 升高温度
（3）若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为极（填“正”或“负”）；铜电极上发生的电极反应为．

Ⅰ．现将反应2Fe³⁺+2I^﹣⇌2Fe²⁺+I₂设计成如下图所示的原电池

（1）能说明反应达到平衡的标志是；（填序号）
a．电流计读数为零 b．电流计指针不再偏转且不为零 c．电流计指针偏转角度最大
（2）若盐桥中装有琼脂﹣饱和KCl溶液，反应过程中的Cl^﹣移向烧杯；（填“甲”或“乙”）
（3）反应达到平衡后，向甲中加入适量FeCl₂固体，此时（填“甲”或“乙”）中石墨电极为负极，对应的电极反应方程式为；
（4） Ⅱ．如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色．
装置乙中电极F的电极反应式；
（5）相同条件下，装置甲、乙的C、E电极生成物质的体积之比为；
（6）欲用装置丙进行粗铜精炼，电极G应该是；
（7）装置丁中电极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷．

全钒液流电池充电时间短，续航能力强，其充放电原理为VO²⁺+V³⁺+H₂O $\text{[math]}$ VO₂⁺+V²⁺+2H⁺。以此电池为电源，用石墨电极电解Na₂SO₃溶液，可得到NaOH和H₂SO₄示意图如下。下列说法错误的是（）

A . 全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O B . 图中a电极为阴极，N物质是H₂ C . 全钒液流电池充电时，V³⁺被氧化为VO₂⁺ D . 电解时，b电极的反应式为SO₃^2-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+2H⁺

一种钌(Ru)配合物光敏太阳能电池工作原理及电池中发生的反应如下所示。下列说法正确的是（）

A . 电极X为电池的正极 B . 电池工作时，光能→化学能→电能 C . 电池工作时，I^-在电极Y上得电子 D . 电池电解质溶液中I^-和I₃^-的浓度不断减少

在如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，其中P为电解质溶液。由此判断M、N、P所代表的物质可能是（）

选项	M	N	P
A	锌	铜	稀硫酸
B	铜	锌	稀盐酸
C	银	锌	AgNO₃溶液
D	铜	铁	Fe(NO₃)₃溶液

A . A B . B C . C D . D

将相同的锌片和铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是（）

A . 两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B . 两烧杯中溶液的H⁺浓度都减小 C . 产生气泡的速率甲比乙慢 D . 甲中铜片是正极，乙中铜片是负极

下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO₄³^－＋2I^－＋2H^＋ $\text{[math]}$ AsO₃³^－＋I₂＋H₂O”设计成的原电池装置，其中C₁、C₂均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。

下列叙述中正确的是（）

A . 甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转 B . 甲组操作时，溶液颜色变浅 C . 乙组操作时，C₂作正极 D . 乙组操作时，C₁上发生的电极反应为I₂＋2e^－=2I^－

镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示,该电池反应为Mg+ClO^-+H₂O＝Mg(OH)₂+Cl^-下列有关说法正确的是( )

A . 电池工作时,c溶液中的溶质是MgCl₂ B . 电池工作时,正极a附近的pH将不断增大 C . 负极反应式:ClO^--2e-+H₂O＝Cl^-+2OH^- D . b电极发生还原反应,每转移0.1 mol电子,理论上生成0.1 mol Cl^-

利用微生物燃料电池原理，可以处理宇航员排出的粪便，同时得到电能。美国宇航局设计的方案是：用微生物中的芽孢杆菌来处理粪便产生氨气，氨气与氧气分别通入燃料电池两极，最终生成常见的无毒物质。示意图如下所示。下列说法错误的是( )

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A . a电极是负极，b电极是正极 B . 负极区发生的反应是2NH₃ - 6e^－=N₂+6H⁺ C . 正极区，每消耗标准状况下2.24 L O₂ ， a向b电极转移0.4 mol电子 D . 电池工作时电子通过由a经负载流向b电极，再穿过离子交换膜回到a电极

甲醇是重要的化工原料，可以用多种方法合成。

（1）用CO₂生产甲醇：
CO₂（g）+3H₂（g） $\text{[math]}$ CH₃OH（l）+H₂O（l）ΔH＝－akJ/mol

O₂（g）+2H₂（g） $\text{[math]}$ 2H₂O（l）ΔH＝－bkJ/mol（a、b均为正数）

则表示CH₃OH燃烧热的热化学方程式为：。
（2）若在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂模拟工业合成甲醇的反应：CO₂（g）+3H₂（g） $\text{[math]}$ CH₃OH（g）+H₂O（g），下列能说明该反应达到平衡状态的是__________。

A . 混合气体平均相对分子质量不变 B . 混合气体密度不变 C . 容器内压强恒定不变 D . 反应速率满足以下关系：v正（CO₂）=3v逆（H₂）
（3）将1molCO₂和3molH₂充入体积为1.0L的恒容密闭容器中反应：CO₂（g）+3H₂（g） $\text{[math]}$ CH₃OH（g）+H₂O（g），图1表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO₂转化率随温度的变化关系。

①a、b两点化学反应速率分别用va、vb表示，则vavb（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②计算T=200℃时，该反应的化学平衡常数K=（计算结果保留一位小数）。
（4）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图2所示。离子交换膜a为（填“阳膜”、“阴膜”），阳极的电极反应式为。

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

关于如图所示的原电池，下列说法正确的是：（）

A . 盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移 B . 可以用铜导线替代图中的盐桥 C . 铜电极发生氧化反应，其电极反应是 $\text{[math]}$ D . 取出盐桥后，电流表仍会偏转，锌电极在反应后质量减少

化学与生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是（）

A . 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极法 B . 人们洗发时使用的护发素具有调节头发pH使之达到适宜酸碱度的功能 C . 工业上处理废水时，只能使用可溶性硫化物(如Na₂S)除去废水中的Hg²⁺ D . 蔗糖分子通过分子结构修饰，可得到三氯蔗糖，被认为是近乎完美的甜味剂，可供糖尿病患者食用

下列说法正确的是（）

A . 煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物 B . 化石燃料属于不可再生能源 C . 现实生活中，化学腐蚀现象比电化学腐蚀现象更严重 D . 铅蓄电池属于一次电池

某二次锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，下列说法错误的是（）

A . 放电时电子由Li经导线用电器、导线到正极 B . 放电时正极反应可能为Li₂S₈+14Li⁺+14e^-=8Li₂S C . 充电时，该电池的总反应为8Li₂S=16Li+S₈ D . 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗1.4 g锂时，铅酸蓄电池消耗1.8 g水

实验室研究从炼铜烟灰(主要成分为CuO、Cu₂O、ZnO、PbO等)中分别回收铜、铅元素的流程如图：

已知：Cu⁺在酸性环境中能转化为Cu和Cu²⁺。

（1） “酸浸”过程中，金属元素均由氧化物转化为硫酸盐，其中Cu₂O生成CuSO₄的化学方程式为。Cu₂O粉末和Cu粉末外观均为红色，设计实验证明实验室制得的Cu粉中是否混有Cu₂O。
（2） “置换”过程中，铁屑加入初期反应速率迅速加快，其可能原因有：①反应放热，温度升高，速率加快，②；铁屑完全消耗后，铜的产率随时间延长而下降，其可能的原因为。
（3）已知：PbSO₄、PbCl₂均难溶于水，25℃时，PbSO₄(s)+2Cl^-(aq) $\text{[math]}$ PbCl₂(s)+SO $\text{[math]}$ (aq)。一定条件下，在不同浓度的NaCl溶液中，温度对铅浸出率的影响、PbCl₂的溶解度曲线分别如图所示。
结合题给信息，请补充完整利用酸浸后的滤渣制备PbCl₂晶体的实验方案：取一定量的滤渣，。(可选用的试剂有：蒸馏水，5mol·L^-1NaCl溶液，1mol·L^-1NaCl溶液，NaCl固体)

锂—空气电池的理论能量密度高，是未来提高电动汽车续航里程的关键。

（1）锂在元素周期表中的位置是，属于比较活泼的金属。
（2）锂—空气电池的反应原理可表示为： $\text{[math]}$ 。其放电时的工作原理如下图所示：
电池工作时，发生氧化反应的是(填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)极。
（3）空气中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 影响电池放电。探究 $\text{[math]}$ 对放电的影响：向非水电解液中加入少量水，放电后检测 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 电极上的固体物质。
$\text{[math]}$ 极： $\text{[math]}$
$\text{[math]}$ 极： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$
① $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 电极产生 $\text{[math]}$ 的化学方程式分别是、。
② $\text{[math]}$ 降低锂—空气电池放电、充电循环性能。
（4）探究 $\text{[math]}$ 对放电的影响：使电池在三种不同气体(物质的量相等)中放电，测量外电路转移的电子与消耗 $\text{[math]}$ 的比值[ $\text{[math]}$ ]。
实验
i
ii
iii
气体
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
①放电时，实验i中 $\text{[math]}$ 极的电极反应式为。
②下列分析正确的是。
a. 放电时，i、iii中通过外电路的电子数相等
b. iii中 $\text{[math]}$ 极所发生的电极反应的产物主要为 $\text{[math]}$
c. iii中 $\text{[math]}$ ，说明 $\text{[math]}$ 未与 $\text{[math]}$ 反应
③i、iii中电池放电完毕后充电，iii中产生 $\text{[math]}$ 的量少于i，推测原因：一是iii中 $\text{[math]}$ 的量比i少，生成 $\text{[math]}$ 的量较i少；二是。