高考化学一轮过关训练：化学能与电能专题训练

高考化学一轮过关训练：化学能与电能一、单选题1．控制合适的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示原电池，下列判断不正确的是A．反应开始时，电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极2．下列关于金属的腐蚀和防护说法不正确的是A．一般情况下，金属主要发生吸氧腐蚀B．在轮船的船体上镶嵌锌块属于外加电流的阴极保护法C．白铁(镀锌铁)镀层破损后不会导致铁迅速锈蚀D．家用菜刀切完咸菜后应冲洗干净并擦干水渍3．锂-硒电池因其较高的体积能量密度而具备广阔的应用前景。西北工业大学某科研团队设计的锂-硒电池模型如图所示：下列叙述正确的是A．左侧室可以选用溶液作电解质溶液B．放电时，穿过透过膜向左侧室迁移，维持电荷平衡C．放电过程中若有完全转化为，则理论上外电路中转移D．充电过程中N极可能发生的反应有：4．我国科学家研究出一种新型电池，可利用太阳光持续完成过氧化氢制备和硫化氢吸收，其工作原理示意图如图所示(HQ和Q代表两种有机物)。下列说法正确的是A．该装置涉及电能直接转化为化学能B．工作时，溶液中H2SO4的物质的量逐渐减小C．工作时，理论上生成H2O2和S单质的物质的量相等D．若导线中流过2mole-，催化电极上有4molI-参与转化5．在探究柠檬电池的工作原理时，某课外小组同学按如图所示连接二极管和柠檬，二极管发光。下列说法错误的是A．铜片为正极 B．锌片为负极C．柠檬电池将电能转化为化学能 D．负极的电极反应式为6．一种电化学技术中固定CO2的反应途径如图所示，它实现了CO2的固定和储能灵活应用。储能器件使用的Li-CO2电池的组成为钌基正极、饱和LiClO4和DMSO电解液以及锂片负极，CO2固定策略中总反应为CO2=C+O2↑，下列说法错误的是A．CO2的固定中，负极每生成1.5mol气体，可转移3mole-B．CO2通过储能系统和CO2固定策略可转化为固体产物CC．该装置不仅减少了CO2的排放，还可将CO2作为可再生能源载体D．储能系统中，Li-CO2电池放电时总反应为4Li+3CO2=2Li2CO3+C7．某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液，利用乙烯直接氧化法制乙酸，其总反应式为。有兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的是A．负极的电极反应式为B．电子移动方向：电极a→磷酸溶液电极bC．在电池工作过程中，溶液中的向a极移动D．当电路中通过电子时，参加反应的为8．甲醇()又称“木醇”，是基础的有机化工原料和优质燃料，在以KOH溶液为电解质溶液的条件下，与氧气构成清洁燃料电池。下列说法错误的是A．通入的电极为燃料电池的负极B．该电池的两极均可为石墨电极C．放电过程中，电子在KOH溶液中由正极向负极移动D．电池总反应式为9．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是A．干电池在使用过程中，锌筒会被破坏，电池电压会逐渐降低B．铅酸蓄电池属于二次电池，可多次充电C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，也可以制作燃料电池D．锂电池中Li电极可直接与水溶液接触10．含可钝化金属的工业管道或反应器，由于会被内部溶液腐蚀，通过外接电源而钝化，称之为阳极保护法。下图是某金属外接电势与电流密度的变化关系，有关说法正确的是A．阳极保护法中受保护的金属外接电源的负极B．电流密度越大，金属受保护程度越好C．CFD区，金属受到保护D．外接电势越高，对金属保护性越有效11．潜艇中使用的液氨－液氧燃料电池工作原理如图所示，下列说法正确的是A．该装置是将电能转化为化学能B．电解质溶液中的OH-向电极b移动C．电子由a电极经外电路向b电极移动，再经电解质溶液回到a电极D．b极电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-12．我国科技工作者设计以CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料，电催化合成偶氮化合物的新装置如图所示，下列说法错误的是A．电子由直流电源出发，经电极b，KOH溶液，电极a回到直流电源B．该离子交换膜是阴离子交换膜C．a极的电极反应式为CH3CH2NH2-4e-+4OH-=CH3CN+4H2OD．电极a的电势高于b极13．香港中文大学机械与自动化工程学系最近研发了一种高能量新型电池，能量密度达每升101瓦时，刷新了该类型电池能量密度的纪录。该电池的工作原理示意图如图所示，下列有关该电池的叙述不正确的是A．放电时，电极b处发生的反应为Zn-2e-=Zn2+B．放电后，取出电解质溶液，溶液的导电性比放电前好(忽略放电前后溶液体积变化)C．为防止阴离子穿过隔膜直接和锌反应，隔膜适宜用阳离子交换膜D．如果用铅蓄电池给该电源充电，铅蓄电池正极增重32g，电极a附近的溶液(含左侧贮液器中的)离子减少1mol14．LED产品的使用为城市亮化增色添彩。如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述错误的是A．电极a为负极 B．电极b发生氧化反应C．电子从电极a流出经导线流入电极b D．电极b上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-15．如图为镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是A．放电过程中OH-向正极移动B．正极反应式为ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-C．该燃料电池中镁为负极，发生氧化反应D．电池总反应式为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-16．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，下列关于该装置的说法正确的是A．稀硫酸中氢离子向X极移动B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeC．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X＞Y二、填空题17．Zn-MnO2干电池应用广泛，其示意图如下，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)如果该电池的工作原理为Zn+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3↑+H2↑，其正极反应式为_______。(3)若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+，最好选用下列试剂中的_______(填字母)。a.NaOHb.Znc.Fed.NH3·H2O(4)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式：2H++2e-=H2↑；若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为_______。18．原电池是直接把化学能转化为电能的装置。(1)如图所示：按照构成原电池的基本要素来看，Zn的作用是(填字母，下同)___________；稀硫酸的作用是___________。a．负极反应物

b．负极材料

c．正极反应物

d．正极材料

e．离子导体

f．电子导体(2)在Cu-Zn原电池中，能证明化学能转化为电能的实验现象为___________。(3)某原电池的总反应为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+，该原电池正确的组成是___________。A． B． C．D．(4)从化学的角度分析，原电池装置产生电流的原因是：原电池可将___________，并通过能导电的物质形成闭合回路，产生电流。19．如图所示，是原电池的装置图。请回答：(1)若溶液C为稀H2SO4溶液，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的酸性_______(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极(负极)材料为_______，B极电极反应式为_______。(3)若C为CuCl2溶液，Zn是_______极，Cu极发生_______反应，电极反应为_______。反应过程溶液中c(Cu2+)_______(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则电极c是_______(填“正极”或“负极”)，若线路中转移2mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为_______L。20．一种新型燃料电池，它是用两根铂片作电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通甲烷和氧气，其电池反应为：通CH4的一极电极反应式：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O。如图所示的电解装置中的电源即为上述的甲烷燃料电池，通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。则：(1)原电池通O2的一极电极反应式为____。(2)E端是电源的____极，通入的是____气体。(3)B中发生反应的化学方程式为____。(4)A装置中金属银完全析出时，阳极上放出5.6L气体(标准状况下)，电解析出___gAg。参考答案：1．D2．B3．C4．C5．C6．A7．C8．C9．D10．C11．D12．A13．D14．B15．A16．D17．(1)

Zn(或锌)

正极(2)+2e-=2NH3↑+H2↑(3)

电化学腐蚀较化学腐蚀更快，锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池，而加快锌的腐蚀

b(4)87g18．(1)

abf

ce(2)Cu片上有气泡或电流计指