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第四章 化学反应与电能 单元同步测试卷
一、单选题
1.氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是
A.电极A接电源正极,发生氧化反应
B.电极B的电极反应式为:
C.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的溶液
D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗
2.一种低温Zn - MnO2纤维电池放电时的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,电子由N电极经电解质溶液流向M电极
B.放电时,溶液中的Zn2+向N电极移动
C.若该装置外电路中有1 mol电子转移,理论上两极质量变化均为32.5 g
D.充电时, M电极的反应式:Mn2+ -2e- +4OH-=MnO2 +2H2O
3.利用电解池原理可将转化为燃料或者化学品。下图通过将与辛胺反应耦合,实现了两电极体系中产物的高选择性合成。
下列说法正确的是
A.装置中b电极为阴极,发生还原反应
B.电极a的电极反应可能为:
C.中间的离子交换膜一定是质子交换膜
D.电解过程中,a、b两极反应物物质的量之比为2∶1
4.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
5.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)
6.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
7.用惰性电极电解尿素[]的碱性溶液可制取氢气,装置如图所示。下列说法正确的是
A.电解后a极区KOH的物质的量浓度减小
B.电解的总反应方程式:
C.电解过程中转移6mol电子,理论上可获得
D.溶液中的向a极区移动
8.水系锌离子电池(AZIBs)应用前景广阔。一种AZIBs电池示意图如下所示,钒基氧化物有利于Zn2+的扩散及嵌入/脱出,常被用做AZIBs正极材料,TMP(磷酸三甲酯)有良好的化学稳定性和宽的液态温度范围,适合做安全电解液。下列说法错误的是
A.在充放电过程中,锌箔侧发生与Zn的沉积或溶解
B.充电过程中,向侧移动
C.放电时正极电极反应可能为
D.TMP促进了水系锌离子电池宽温域范围内的应用
9.利用电化学装置除去工业尾气中的示意图如下。
该装置工作时,下列叙述错误的是
A.b极为电源正极
B.该处理的总反应为
C.工作一段时间后,阴极区溶液浓度不变
D.导线上每通过,溶液中增加
10.近日,湘潭大学丁锐教授课题组设计了一种新型的A位K/Na掺杂Ni-Co-Zn-Mn钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料,并构建了先进的水系锌基电池,如图所示(注明:0.1M代表)。下列叙述错误的是
A.充电时,N极附近溶液pH升高
B.放电时,M极上能生成、、
C.放电时,N极反应式为
D.充电时,电解质溶液中KOH、LiOH浓度一定不变
11.一种清洁、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
12.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:
13.科学家研制了一种两相无膜锌/吩噻嗪电池,其放电时的工作原理如图所示(在水系/非水系电解液界面上来回穿梭,维持电荷守恒)。
已知:CH2Cl2的密度为1.33g·cm-3,难溶于水。下列说法错误的是
A.电池使用时不能倒置
B.放电时, 由CH2Cl2层移向水层
C.放电时,Zn板每减轻6. 5g,水层增重29g
D.充电时,石