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第四章 化学反应与电能 单元测试卷
一、单选题
1.通过在MnO晶体(正极)中嵌入和脱嵌,实现电极材料充放电的原理如图所示。
下列说法正确的是
A.①为MnO活化过程,其中Mn的价态不变
B.每个晶胞中含有0.61个
C.②代表充电过程,③代表放电过程
D.每个晶胞完全转化为晶胞,转移电子数为8x
2.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示,质子交换膜只允许质子和水通过。下列有关微生物电池的说法不正确的是
A.微生物促进了反应中电子的转移
B.正极反应中有生成
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.正极的电极反应式为
3.在直流电场作用下双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并分别向两极迁移。如图所示装置,可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO3而矿化封存,减少碳排放,同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是
A.CaCO3在碱室形成
B.两个双极膜中间层的H+均向右移动
C.向碱室中加入NaHCO3固体,有利于CO2的矿化封存
D.b极为阳极,电极反应式为4OH--4e=O2↑+2H2O
4.高铁酸钠()易溶于水,是一种新型多功能水处理剂,可以用电解法制取,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的,镍电极有气泡产生。下列说法错误的是
A.铁电极与电源正极相连
B.阳极室中发生的电极反应为
C.电解总方程式为
D.电解结束后,阳极室溶液的pH将增大
5.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A.a极为负极,可选择导电性高、易于附着微生物的石墨
B.微生物的存在有利于电子的转移
C.在b极涂覆的催化剂有利于氧气的还原
D.该电池在任何温度下均可发电
6.海水中有丰富的锂资源,我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术,提取原理如下图所示:
下列说法不正确的是
A.电极a为阴极
B.金属锂在电极a上生成
C.电解过程中b极附近溶液pH逐渐减小
D.b极仅产生一种气体。反应式为
7.一种双膜二次电池放电时的工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.充电时,极的电极反应式为
B.为阳离子交换膜,为阴离子交换膜
C.充电时的总反应:
D.放电时,每消耗(标准状况),理论上有电子通过用电器
8.科学家设计了一种以镍基普鲁士蓝为电极材料的“热再生电化学循环”转化电池(如图所示),用于收集废热,提高能源利用率。该电池以KCl溶液和Ni(NO3)2溶液作电解质溶液,电极之间用多孔隔膜分隔,工作时发生反应:K2Ni[Fe(CN)6]+AgClKNi[Fe(CN)6]+K++Ag+Cl-。下列说法不正确的是
A.收集废热时,阴极上附着的AgCl减少
B.收集废热时,阳极发生的反应为K2Ni[Fe(CN)6]-e-=KNi[Fe(CN)6]+K+
C.低温工作时,K+通过多孔隔膜移向Ag电极
D.低温工作时,Ag电极增重7.1g,理论上外电路转移电子0.2mol
9.近日,中国科学院大连化学物理研究所团队利用固体氧化物(γ–Al2O3)电解质实现了乙烷电化学脱氢制乙烯,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.a为电源的负极
B.M极电极反应式为C2H6+2e-=C2H4+2H+
C.每生成0.5molC2H4,N极消耗标准状况下11.2LCO2
D.每生成56gCO,电路中转移电子的物质的量为2mol
10.镍钴锰三元材料中为主要活泼元素,镍钴锰电极材料可表示为,,通常简写为,三种元素分别显价。下列说法正确的是
A.放电时元素最先失去电子
B.在材料中,若,则
C.可从充分放电的石墨电极中回收金属锂
D.充电时,当转移电子,两极材料质量差为
11.钠离子电池具有稳定性好和造价低的优点,可实现3-10分钟内快速充电,电池总反应为NaC6+Na1-xRO2NaRO2+Na1-xC6(0≤x≤0.55,R为过渡金属),如图所示(比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小)。下列叙述正确的是
A.钠离子电池比锂离子电池比能量大
B.放电时,Na+从过渡金属氧化物中脱嵌,经电解质嵌入石墨烯纳米片
C.放电时,负极上发生的电极反应为:NaC6–xe-=Na1-xC6+xNa+(0≤x≤0.55)
D.充电时,外电路中每转移0.2mole-,理论上石墨烯纳米片将减轻4.6g
12.一种新型的锂-空气电池的工作原理如图所示。下列说法中正确的是
A.金属锂作正极,发生氧化反应
B.可将有机电解液改为水溶液
C.电池总反应为
D.当有被还原时,溶液中有向多孔碳电极移动
13.硅-酸电池是一种新型电池,如图为硅-酸电池的装置示意图,已知:硅可与溶液反应。下列说法错误的是
A.负极区的电极附近溶液减小
B.电