2024届高考化学一轮复习专题训练课件★★第九章 化学反应与电能PPT（化学）

2024届高考化学一轮复习专题训练课件★★ 第九章　化学反应与电能 第27练　 原电池原理及应用 1.[2021广东·9,2分,难度★★☆☆☆] 火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时(　　) A.负极上发生还原反应 B.CO2在正极上得电子 C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能 B 【解析】 该电池的负极上金属钠失去电子发生氧化反应,A项错误;CO2在正极(碳纳米管)上得电子发生还原反应,B项正确;原电池工作时,阳离子从负极向正极移动,C项错误;该装置为原电池,放电时将化学能转化为电能,D项错误。 【原理分析】　根据题中信息可知该Na-CO2电池中Na为负极,负极上Na失电子发生氧化反应,碳纳米管为正极,CO2在正极上得电子发生还原反应。 2.[2022湖南·8,3分,难度★★☆☆☆] 海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下,下列说法错误的是(　　) A.海水起电解质溶液作用 B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e- 2OH-+H2↑ C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D.该锂-海水电池属于一次电池 B 【解析】 海水中含有大量的电解质,故A项正确;Li是活泼金属,作负极,则N极是正极,正极上海水中溶解的O2、CO2等均能放电,B项错误;由于Li易与水反应,故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能,同时为形成闭合的回路,也应具有传导离子的功能,C项正确;该电池属于一次电池,D项正确。 【电池分析】 　 3.[2021重庆·13,3分,难度★★★☆☆] CO2电化学传感器是将环境中CO2浓度转变为电信号的装置,工作原理如图所示,其中YSZ是固体电解质。当传感器在一定温度下工作时,在熔融Li2CO3和YSZ之间的界面X会生成固体Li2O。下列说法错误的是(　　) A.C迁移方向为界面X→电极b B.电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1∶1 C.电极b为负极,发生的电极反应为2C-4e- O2↑+2CO2↑ D.电池总反应为Li2CO3 Li2O+CO2↑ B 【解析】 根据各电极上转移电子数相等,知电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1∶2,B项错误。 4.[2021山东·10,2分,难度★★★☆☆] 以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是(　　) A.放电过程中,K+均向负极移动 B.放电过程中,KOH物质的量均减小 C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大 D.消耗1 mol O2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L C 【解析】　燃料电池工作时,阳离子向正极移动,则K+向正极移动,A项错误;N2H4-O2燃料电池的总反应为N2H4+O2 N2+2H2O,因此放电过程中,KOH的物质的量不变,B项错误;根据CH3OH→C失6e-,N2H4→N2失4e-, (CH3)2NNH2→2C+N2失16e-,知消耗1 g燃料时,转移电子的物质的量分别为×6 mol、×4 mol、×16 mol,显然消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2转移电子最多,放电量最大,C项正确;根据N2H4+O2 N2+2H2O,知消耗1 mol O2,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物N2为1 mol,其在标准状况下的体积为22.4 L,D项错误。 5.[2019全国Ⅰ·12,6分,难度★★★☆☆] 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是(　　) A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+ 2H++2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 B 【解析】 由题图和题意知,电池总反应是3H2+N2 2NH3。该合成氨反应在常温下进行,并形成原电池产生电能,反应不需要高温、高压和催化剂,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应MV+-e- MV2+,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3,C项正确;电池工作时,通过交换膜,由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。 【教你审题】　分析装置图时,抓住粒子流向与物质转化,整体认识合成氨原理。联系原电池原理综合作出判断。 6.[2020山东·10,2分,难度★★★☆☆] 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同