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第四章 化学反应与电能 单元测试卷
一、单选题
1.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
2.利用含有机化合物的废水[废水中的有机化合物表示为,发电原理为(未配平)]发电,电解KI溶液制备的工作装置如图所示。下列说法正确的是
A.a极为原电池正极,c极为电解池阴极
B.装置工作时,当甲池质子交换膜通过1 mol 时,负极生成5.6 L
C.Ⅱ室为酸性溶液,Ⅲ室为KI溶液
D.装置工作一段时间后,Ⅳ室需补充KOH,X为
3.某同学利用如图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是
A.Zn电极是该电池的正极
B.Cu电极表面产生的气体是H2
C.电子经导线由Cu电极流入Zn电极
D.该装置可将电能转化为化学能
4.为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果,进行了如图所示实验,下列叙述正确的是
A.一段时间后,铁钉底部a、c处滤纸上均能看到出现蓝色沉淀
B.一段时间后,薄锌片底部b处能看到滤纸变红色
C.薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极
D.薄锌片发生的电极反应式为
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.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
6.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)
7.电池功率大,可用于海上导航,其结构如图所示(阴离子交换膜仅允许阴离子通过)。下列说法错误的是
A.该装置是将化学能转化为电能
B.电池工作时,从碳纤维电极区透过阴离子交换膜移向铝电极区
C.Al为负极,负极的电极反应式为
D.电子移动方向:铝电极→KOH溶液→离子交换膜→溶液→碳纤维电极
8.硅作为地壳中第二丰富的元素,将其用于制作电池有很大的应用前景。某硅−酸电池,其电极材料分别为碳包覆硅和铜的CuSi@C以及,电解质溶液为酸性硫酸钠溶液,工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.硅−酸电池比碱性硅−空气电池更能实现持续放电
B.放电时,当电路中转移4mol电子时,负极区电解质溶液质量减少36g
C.放电时,负极电极反应式为
D.电极电极反应式仅为
9.一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中, Zn2+以存在]。电池放电时,下列叙述正确的是
A.Ⅱ区的通过交换膜向I区迁移
B.Ⅲ区的K+通过交换膜最终向I区迁移
C.Zn电极反应:Zn+2e-+4OH-=
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=+Mn2++2H2O
10.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.由图甲可知,该反应反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和
B.由图乙能制备并能较长时间观察其颜色
C.由图丙可验证Zn与盐酸反应有电子转移
D.由图丁可证明:
11.钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示),工作时总反应为NaxMO2+nCNax-yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是
A.放电时,Na+由Y极通过交换膜移向X极
B.放电时,正极反应式为NaxMO2+ye-=Nax-yMO2+yNa+
C.充电时,过渡元素M发生氧化反应
D.用铅蓄电池对该钠离子电池充电,铅蓄电池中每消耗20.7g铅,钠离子电池正极区域质量减少4.6g
12.我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电Haber-Bosch反应器(机理如图所示)。该装置工作时,将Zn-NO2水溶液体系电池反应中的产物,通过自供电转换为NH3•H2O,从而在单个设备内完成氮循环中的多个关键转换步骤。
下列说法正确的是
A.b电极为Zn电极
B.放电过程中,负极发生的反应为
C.电解过程中,阴极区溶液的pH逐渐减小
D.理论上,每得到1molNH3•H2O,至少需要消耗390gZn
13.电解法转化可实现资源化利用。电解制甲酸盐()的原理如图所示。下列说法不正确的是
A.电解一段