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2023届高三化学二轮专题复习:原电池
一、单选题
1.(2023·湖北·统考一模)一种新型AC/LiMn2O4体系,在快速启动、电动车等领域具有广阔应用前景。其采用尖晶石结构的LiMn2O4作正极(可由Li2CO3和MnO2按物质的量比1:2反应合成),高比表面积活性炭AC(石墨颗粒组成)作负极,Li2SO4作电解液,充电、放电的过程如图所示:
下列说法正确的是
A.合成LiMn2O4的过程中可能有O2产生
B.放电时正极的电极反应式为:LiMn2O4+xe- = Li(1-x)Mn2O4+xLi+
C.充电时AC极应与电源正极相连
D.可以用Na2SO4代替Li2SO4作电解液
2.(2023·甘肃酒泉·统考一模)锂电池在航空航天领域应用广泛,Li- CO2电池供电的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.X方向为电流方向
B.交换膜M为阴离子交换膜
C.正极的电极反应式:4Li+ +4e-+3CO2=2Li2CO3+C
D.可采用LiNO3水溶液作为电解质溶液
3.(2023·山西临汾·统考一模)某HCOOH-空气燃料电池工作原理如图所示(离子交换膜只允许K+离子通过)。下列说法错误的是
A.该电池工作时K+离子从Pt1电极迁移至Pt2电极
B.Pt1的电极反应式为:HCOOH+3OH--2e- =+2H2O
C.Pt2的电极反应式为:O2+2e-+2H2O=4OH-
D.该电池实现了物质制备和发电的结合
4.(2023·河南·校联考一模)科学家发明了一种Mg—PbO2电池,电解质为Na2SO4、H2SO4、NaOH,通过M和N两种离子交换膜将电解质溶液隔开,形成A、B、C三个电解质溶液区域(已知:a>b),装置如图,下列说法不正确的是
A.Na+通过M膜移向B区,离子交换膜N为阴离子交换膜
B.B区域的电解质浓度逐渐减小
C.放电时,Mg电极反应为Mg+ 2OH—-2e—=Mg(OH)2
D.消耗2.4 g Mg时,C区域电解质溶液减少16.0 g
5.(2022·四川成都·统考模拟预测)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.离子交换膜X为质子交换膜,质子从石墨电极移向Pt电极
B.Pt电极的电势高于石墨电极
C.石墨电极上发生反应NO+4H++3e-=NO+2H2O
D.6mol O2被还原时,有3mol C2H5OH被氧化
6.(2022·广东韶关·统考模拟预测)用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下图所示,下列有关说法不正确的是。
A.电极1发生氧化反应
B.电池工作时,向电极2移动
C.电池工作时,电极1附近溶液的pH值增大
D.电极2发生的电极反应为
7.(2022·浙江温州·统考模拟预测)一种新型的高性能、低成本的钠型双离子可充电电池,其结构如图所示。采用锡箔(不参与电极反应)作为电池电极及集流体,石墨()为另一极,电解液为作为电解质的溶液。下列有关说法不正确的是
A.放电时,锡箔与钠的合金为负极
B.充电时,图中所示的正八面体形离子嵌入石墨电极
C.电池总反应:
D.当外电路通过nmol电子时,锡钠极板质量应减少23ng
8.(2022·河南开封·校联考模拟预测)利用光电催化技术分解水,并实现CO2转化为CH3OH,其简易电化学装置如图所示。下列说法中错误的是
A.交换膜为质子(H+ )交换膜
B.该电化学装置中能量转化形式不止一种
C.N电极反应式之一为6H++CO2+6e-=CH3OH+H2O
D.若电极M上分解18g水,则电极N有2g H2生成
9.(2022·吉林长春·统考模拟预测)汽车尾气中含有CO和NOx(2≥x≥1),通过设计如图所示电池装置可以利用汽车尾气给汽车蓄电瓶供电,下列说法不正确的是
A.负极参与反应的物质至少有4种
B.正极发生的电极反应式为O2+4e-=2O2-
C.NOx放电时两极消耗气体体积比在4:1~4:3之间
D.该电池可长期采用多孔石墨作为电极而不作更换
10.(2022·江苏苏州·统考模拟预测)科学家发明了如图所示的新型Zn—CO2水介质电池,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,CO2被转化为储氢物质甲酸等。下列说法正确的是
A.放电时,负极反应式为:Zn+2e—+4OH—=Zn(OH)
B.放电时,1 mol CO2完全转化为HCOOH,理论上转移4 mol电子
C.充电时,正极溶液中OH−浓度升高
D.充电时,电池总反应为:2Zn(OH)2Zn+O2↑+4OH—+2H2O
二、原理综合题
11.(2022·河南·校联考模拟预测)氮及其化合物一直为环境科学领域研究的重点。
(1)废水中的NH3可通过硝化作用消除,已知:
NH3(g)+O2(g)=(aq)+H+(aq)+H2O(l)