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第四章 化学反应与电能
一、单选题(共20题)
1.一种电化学“大气固碳”电池工作原理如图所示。该电池充电时,通过催化剂的选择性控制,只有Li2CO3发生氧化,释放出CO2和O2。下列说法正确的是
A.充电时阳极发生的反应为C+2Li2CO3-4e-=3CO2+4Li+
B.图中Li+的移动方向是充电时的移动方向
C.该电池放电时的正极反应为3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C
D.该电池每放、充4mol电子一次,理论上能固定2molCO2
2.可充电水系Zn-LVP电池用锌和作两极,电池工作示意图如图所示,下列有关该电池的说法正确的是
A.放电时,当电路中转移1 mol电子时,正极材料增重7g
B.放电时,作正极,发生氧化反应
C.充电时,电子从电极经电解液流向锌电极
D.充电时,电池总反应为
3.海水电池在海洋能源领域应用广泛,各种金属铝、镁、钠、锂都可以作为海水电池的电极材料。下列说法错误的是
A.A极为正极,海水中盐分大,可作为电解质溶液
B.正极发生的电极反应只有:
C.采用钠、锂等活泼金属作电极,要注意防止与海水直接接触
D.通常海水电池都属于一次电池
4.为探究含氯化银沉淀的水溶液的电解,进行了如下实验
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
溶液和 NaCl溶液
两电极上均有气泡产生,用湿润淀粉KI试纸靠近阳极,试纸变为蓝色,阴极附近的白色沉淀变成黑色(经检验为Ag),并沉积在烧杯底部
②
溶液
两电极上均有气泡产生
依据上述实验现象,结论不合理的是A.实验①中淀粉KI试纸变蓝说明参与了阳极放电
B.实验①中的平衡向沉淀溶解方向移动
C.结合实验①和②可知,实验①中电解池的阳极产生的气体可能还含有
D.可以预测AgCl滤液为电解质溶液时,电极现象与②相同
5.一种化学“自充电”的锌-有机物电池,电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中,某电极无需外接电源即能实现化学自充电,该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是
A.化学自充电时,增大
B.化学自充电时,电能转化为化学能
C.化学自充电时,锌电极反应式:
D.放电时,外电路通过电子,正极材料损耗
6.第二代钠离子电池是负极为镶嵌在硬碳中的钠、正极为锰基高锰普鲁士白的一种新型二次电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,B极为负极,发生还原反应
B.充电时,在从阳极脱嵌,在阴极嵌入
C.放电时,电解质溶液中的穿过离子交换膜向B极移动
D.充电时,A极反应为
7.一种微生物电化学方法生产甲烷的装置如图所示。下列说法正确的是
A.a为电源的负极
B.反应过程中阴极附近的pH减小
C.阳极的电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+
D.每生成1.12L甲烷,电路中转移电子0.4mol
8.用如图所示装置处理含的酸性工业废水,某电极反应为,则下列说法错误的是
A.电源正极为A,电解过程中两电极上都有气体放出
B.电解时从质子交换膜左侧向右侧移动
C.电解过程中,右侧电解液pH保持不变
D.电解池一侧生成,另一侧溶液质量减少16g
9.锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是
A.放电过程中,a极的电极反应式为
B.放电过程中,转移时,b极消耗
C.充电过程中,溶液中向b电极迁移
D.充电过程中,凝胶中的KOH可以再生
10.以和为原料的共电解技术既能制备原料气(和),又能实现减排,对环境保护有重要意义。固体氧化物(电解质为掺杂了氧化钇的氧化锆)电解池的工作原理如图,下列说法正确的是
A.N为阴极,与电源的负极相连
B.若,则M极的电极反应式为
C.理论上每生成(标准状况)和电路中转移电子数为
D.该装置在常温下工作,可节约能源
11.二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池电解含有尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液,用于废水处理,其装置如图所示(装置中c、d均为惰性电极,隔膜仅阻止气体通过)。
下列说法正确的是
A.二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池放电时质子从电极b移向电极a
B.当有0.3NA个质子通过质子交换膜时,产生1120mLN2
C.装置中电子移动方向:电极a→电极d→隔膜→电极c→电极b
D.电极c附近发生的电极反应为CO(NH2)2+8OH-_6e-═ N2+CO+ 6H2O
12.在提倡节能减碳的今天,二氧化碳又有了新用途。中国科学院利用二氧化碳和甲酸的相互转化反应设计了一种可逆的水系金属二氧化碳电池,结构如图所示。下列说法正确的是
A.双极膜、双功能催化纳米片等材料是保证电池功能的重要条件
B.放电时,移向正极,正极区附近溶液pH不变
C.充电时,阳极反应为
D.若用该电池给铅蓄电