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第四章 化学反应与电能 单元测试卷
一、单选题
1.锂离子电池的正负极一般采用可逆嵌锂-脱锂的材料。尖晶石结构的LiMn2O4是一种常用的正极材料。已知一种LiMn2O4晶胞可看成由A、B单元按III方式交替排布构成,“○”表示O2−。下列说法不正确的是
A.充电时,LiMn2O4电极发生电极反应LiMn2O4−xe-=Li1−xMn2O4+xLi+
B.充电和放电时,LiMn2O4电极的电势均高于电池另一极
C.“●”表示的微粒是Mn
D.每个LiMn2O4晶胞转化为Li1−xMn2O4时转移8x个电子
2.下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
A.图1铁上电镀铜 B.图2蒸发溶液制得
C.图3增大反应物浓度,平衡正向移动 D.图4测定溶液的浓度
3.某化学小组构想用电化学原理回收空气中二氧化硫中的硫,同时将地下水中的硝酸根(NO)进行无害化处理,其原理如图。
下列有关说法错误的是
A.Mg电极为负极,Pt1为阳极
B.乙池中NO在Pt1,电极发生还原反应
C.碳纳米管析出硫的电极反应为:SO2+4e-=S+2O2-
D.Pt2电极可能产生H2,周围pH增大
4.钠碱循环法脱除烟气中的SO2,生成的吸收液中含有Na2SO3和NaHSO3。电解吸收液回收SO2,并实现碱液的循环。双极膜内层为水层,工作时水层中的H2O解离成H+和OH-,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。如图为吸收液的电渗析装置示意图。下列说法正确的是
A.出口4的产物为NaOH溶液
B.出口5中Na2SO4溶液的浓度增大
C.、可从盐室最终进入阳极液中
D.阴极电极反应式为2H++2e- =H2↑
5.我国科研人员将单独脱除的反应与制备的反应相结合,实现协同转化。
已知:反应①单独制备:,不能自发进行;
反应②单独脱除:,能自发进行。
协同转化装置如图(在电场作用下,双极膜中间层的解离为和,并向两极迁移)。下列分析错误的是
A.反应②释放的能量可以用于反应①
B.产生的电极反应:
C.当生成0.1 mol 时,负极区溶液质量增重9.8 g
D.协同转化总反应:
6.一种在300℃下工作的新型锂——二硫化亚铁热电池的截面结构如图所示,LLZTO导体管只允许Li+通过。当用1.8V电压充电后,电池正极材料中S、Fe的原子个数比为1.02(不计Li2S,下同);2.3V电压充电后,S、Fe的原子个数比为2.01。下列说法不正确的是
A.Al2O3绝缘体隔离正负极,使化学能有效的转化为电能
B.电池工作时,负极发生反应:2Li+S2−−2e-=Li2S
C.电池正级材料的变化为FeS2FeSFe
D.电池总反应可表示为2xLi+FeS2xLi2S+FeS2−x
7.利用光电化学方法用废聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料生产甲酸盐,同时生产绿色氢气,已知:磷酸镍(Ni-P)对,光阳极有催化作用,在不添加任何氧化剂的情况下,PET水解液生成甲酸盐的法拉第效率高(法拉第效率等于实际甲酸盐量与其理论量之比)。以NaOH溶液为电解质溶液,PET水解产物为对苯二甲酸钠()和乙二醇()且按1:1消耗生成甲酸钠,装置如图所示。实验测定,电路通过0.4mol电子时生成6.8gHCOONa。
下列叙述错误的是
A.该装置能量转化形式为光能→电能→化学能
B.放电一段时间后电解质溶液NaOH的物质的量保持不变
C.对苯二甲酸钠发生氧化反应的电极方程式为
D.生成HCOONa的法拉第效率为50%
8.下列表述不正确的是
A.盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液
B.粗铜质量减少6.4g时,电路中转移0.2mol电子
C.a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
9.基于硫化学的金属硫电池有望替代当前锂离子电池技术,满足人类社会快速增长的能源需求,该电池的结构及原理如图所示。
下列有关叙述正确的是
A.该电池可采用含的水溶液或有机物为电解质溶液
B.放电时,电子的移动方向:电极a→电极b→隔膜→电极a
C.充电时,阳极区可能发生的反应有
D.充电时。电路中转移时,阴极质量减重78g
二、原理综合题
10.减排能有效降低温室效应,同时也是一种重要的资源,因此捕集与转化技术研究备受关注。
I.催化加氢制甲醇
(1)已知: kJ⋅mol
kJ⋅mol
则催化加氢制甲醇的热化学方程式为________________。若反应①为慢反应(活化能高),下列图中能体现上述能量变化的是________。
Ⅱ.离子液体聚合物捕集
(2)已知离子液体聚合物在不同温度和不同流速下,吸附容量随时间的变化如图1和图2
结合图1和图2分析:
①离子液体聚合物捕集的反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②离子液体聚合物捕集的有利条件为_