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第四章 化学反应与电能 单元测试题
一、单选题
1.我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。已知Zn(OH)2与Al(OH)3的性质相似。下列说法正确的是
A.制氢时,太阳能直接转化为化学能
B.制氢时,每产生1molH2,X电极的质量增加2g
C.供电时,Zn电极发生的反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
D.供电时,电子流向为:Zn电极→用电器→X电极
2.电解质浓度不同形成的浓差电池,称为离子浓差电池。以浓差电池为电源,以石墨为电极将NH3转化为高纯H2的装置如图所示。下列说法正确的是
A.Cu(1)的电势低于Cu(2)的电势
B.C(1)极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2 +6H2O
C.工作时,左池 从左侧经膜Ⅰ移向右侧,右池OH-从左侧经膜Ⅱ移向右侧
D.当浓差电池停止放电时,理论上可得到22.4L标准状况下的H2(忽略溶液体积变化)
3.微生物电化学产甲烷法能将电化学法和生物还原法有机结合,装置如图所示(左侧转化为和,右侧和转化为)。有关说法正确的是
A.电源a端为负极
B.该方法能实现二氧化碳零排放
C.b电极的反应为:
D.外电路中每通过,与a相连的电极将产生
4.某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用,转化的基本原理如图所示,下列叙述正确的是
A.光能全部转化成电能
B.M上的电极反应方程式为
C.该电池工作时溶液中移向N极
D.若消耗标况下,溶液中转移的电子数目为
5.沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能,同时加速沉积物中污染物的去除,用SMFC处理含硫废水的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.外电路的电流方向是从b到a
B.碳棒a附近酸性增强
C.碳棒b存在电极反应: S-6e- +4H2O=+8H+
D.升高温度可提高电池的能量转化效率
6.一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下,下列说法错误的是
A.第一步中阳极的电极反应式为
B.第二步中正极质量每增加4.6g,负极质量减少21.6g
C.第三步的总反应为
D.与传统氯碱工艺相比,该方法不需要使用离子交换膜
7.近期,我国科学家提出了一种双极膜硝酸盐还原工艺,原理如图。双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A.n是
B.a接电源正极
C.外电路转移时右室产生
D.左室电极反应为:
8.一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
9.“浓差电池”利用某离子浓度大其氧化性或还原性强的特点而设计的。如图,甲池为3 mol/L的AgNO3溶液,乙池为1 mol/L的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验时先闭合K2,断开K1,发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
A.一段时间后电流计指针将归零,此时可视为反应达到平衡
B.当电流计指针归零后,闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升
C.当电流计指针归零后,闭合K1,断开K2后,乙中Ag电极质量增加
D.实验开始先闭合K2,断开K1,此时向B电极移动
10.氢氧熔融碳酸盐(主要成分为碳酸钠和碳酸钾)燃料电池是一种高温电池(800~900℃),工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A.该电池在室温下也可以正常工作
B.负极反应式为
C.该电池可消耗工厂中排出的,减少温室气体的排放
D.电池工作时,外电路中通过0.2mol电子时,消耗0.8mol
11.通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得MnO2,电解示意图如图,下列说法正确的是
A.电池工作时电子从b电极流出,经过电解质溶液到达a电极表面
B.接通电源后a极产生的Li+和Mn2+,定向移动到b极区
C.电解一段时间后b极区pH增大
D.电极a的电极反应: 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O
12.传统的金属电极在浓电解液中转化为,沉积/剥离库仑效率20次循环后迅速下降。复旦大学研究采用了微溶的金属碳酸盐和独特的固-固(StoS)转换反应,设计出石墨烯(ZZG)电极的概念电池表现出91.3%的高锌利用率,并且寿命长达2000次。镍基ZZG电池充电时工作原理如图
下列说法不正确的是
A.放电时电子流向镍基电极
B.放电时负极
C.充电时溶解平衡正向移动
D.将KOH浓度由0.1mol/L提高至6mol/L利于该电池的充放电
13.有关下图所示该熔融碳酸盐燃料电池的说法正确的是
A.电极A上发生的电极