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第四章 化学反应与电能 单元同步测试
一、单选题
1.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.正极反应中有H2O生成
B.微生物参与的反应中无电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.电池总反应为
2.目前研究较多的Zn-H2O2电池,其电池总反应为Zn+OH-+HO=ZnO+H2O。现以Zn-H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]碱性溶液制备氢气,同时获得N2及极少量O2(装置2中隔膜仅阻止气体通过,b、c、d均为惰性电极)。下列说法错误的是
A.装置1中OH-移向Zn电极
B.反应过程中,d极附近的pH增大
C.电极c的主要反应式为CO(NH2)2-6e-+8OH-=CO+N2+6H2O
D.通电一段时间后,若Zn电极的质量减轻19.5g,则c电极产生N22.24L(标准状况)
3.下列有关金属腐蚀及防护的说法错误的是
A.图1中,铁钉发生析氢腐蚀
B.图2中,铁钉发生吸氧腐蚀,向插石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞试液,溶液变红
C.图3中,开关K置于M处促进铁腐蚀,K置于N处抑制铁腐蚀
D.图4中,燃气灶中的铁在高温下主要发生化学腐蚀
4.最近我国科学家研制出一种可充电Na- Zn 双离子电池体系,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.充电时,阴极区溶液的pH增大
B.放电时,每转移0.2mol电子,负极区电解质溶液质量增加6.5g
C.充电时,Na+会通过阳离子交换膜移动到阴极
D.放电时,正极反应式为Na0.6-x MnO2 +xe- + xNa+=Na0.6MnO2
5.沉积物燃料电池可以将沉积物中的化学能直接转化为可用的电能,同时加速沉积物中污染物的去除。工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.该电池可在较高温度下工作
B.硫化物、腐殖质和含碳有机物都是重要的电子供体
C.能量转化过程有涉及:化学能、电能、光能、生物质能
D.硫在碳棒b上发生的电极反应:
6.水系金属燃料电池具有较高的理论容量,常用于大型储能场景。一种水系锌一空气电池(ZAB)如图所示。下列说法错误的是
A.隔膜为阳离子交换膜
B.该电池具有高安全性,原料丰富等优点
C.放电时,正极发生反应O2+4e-+2H2O = 4OH-
D.充电时,当电路中转移2mol电子理论上产生65gZn
7.通过电解废旧锂电池可回收锂和锰,电解示意图如下(滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过)。下列说法正确的是
A.电极B与电源正极相连,发生还原反应
B.电极A的电极反应:
C.当电路中通过时,最多可回收含33g锰
D.电解过程中,的比值不断减小
8.硝酸钙是一种重要的化工原料。生产硝酸钙的工业废水中常含有,可用电解法净化。其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.a极为电源负极,b极为电源正极
B.Ⅰ室能得到副产品浓硝酸,Ⅲ室能得到副产品浓氨水
C.装置工作时电子由b极流出,经导线、电解质溶液流入a极
D.阴极的电极反应式为
9.我国某科研团队借助氧化还原介质RM,将电池的放电电压提高至3V以上,该电池的工作原理如图。下列说法正确的是
A.电极的电势比多孔碳电极的高
B.负极反应:
C.RM和均为该电池反应的催化剂
D.电极每减重7 g,就有22 g 被固定
10.科研人员发现利用低温固体质子导体作电解质,催化合成NH3,与传统的热催化合成氨相比,催化效率较高。其合成原理如图甲所示,电源电压改变与生成NH3速率的关系如图乙所示。下列说法正确的是
A.Pt-C是该合成氨装置的阴极
B.Pt-C3N4电极上发生的反应为
C.当电压高于1.2V时,混合气体中N2和NH3的体积分数之和小于100%
D.若H2的进出口流量差为22.4 L/min,则固体质子导体中H+的流速为2 mol/min
11.一种新型Na-Zn双离子二次电池放电时的工作原理如图所示。该二次电池放电时,下列有关说法正确的是
A.M极发生还原反应
B.电子由M极通过NaOH溶液移向N极
C.通过阳离子交换膜向M极移动
D.N极电极反应式为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2
12.过硫酸铵可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是
A.a为外接电源的负极
B.电解总反应:
C.阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代
D.电解池工作时,I室溶液质量理论上逐渐减小
13.锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时转化为。该电池工作时,下列说法正确的是
A.向石墨电极移动
B.石墨电极的电极反应式:
C.电极发生还原反应
D.当电路中流过电子,消耗的体积为(标准状况下)
14.近日,科学家开发了电催化双边加氢装置,最大