2024届高三化学二轮复习 化学能与电能综合训练

化学能与电能综合训练 1．(2020·安徽省皖南八校高三模拟)微生物燃料电池能将污水中的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)氧化成环境友好的物质，示意图如图所示，a、b均为石墨电极。下列说法错误的是(　　) A．a电极的电极反应为H2NCH2CH2NH2－16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋ B．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 C．a电极上的电势比b电极上的电势低 D．电池工作时b电极附近溶液的pH保持不变 2．全钒液流储能电池一次性充电后，续航能力可达1 000 km，而充电时间只需3～5 min，被誉为“完美电池”，其原理如图所示(已知V2＋呈紫色，V3＋呈绿色)。电池放电时，左槽溶液质量增加。下列说法正确的是(　　) A．充电时的阴极反应为VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O B．放电时的正极反应为V3＋＋e－===V2＋ C．放电过程中，右槽溶液由紫色变为绿色 D．若负载为用石墨电极电解食盐水的装置，生成4 g NaOH时该电池中消耗0.1 mol H＋ 3．某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物作固态电解质，其电池总反应为 MnO2＋Zn＋(1＋)H2O＋ZnSO4MnOOH＋ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O 其电池结构如图1所示，图2是有机高聚物的结构片段。 下列说法中，不正确的是(　　) A．碳纳米管具有导电性，可用作电极材料 B．放电时，电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H＋===MnOOH C．充电时，Zn2＋移向锌膜 D．合成有机高聚物的单体是 4．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是(　　) A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多 5．(2019·天津，6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌－碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是(　　) A．放电时，a电极反应为I2Br－＋2e－===2I－＋Br－ B．放电时，溶液中离子的数目增大 C．充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有0.02 mol I－被氧化 D．充电时，a电极接外电源负极 6．(2020·苏州联考)科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．电极a为电池的负极 B．电极b上发生的电极反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．电路中每通过4 mol电子，在正极消耗44.8 L H2S D．每17 g H2S参与反应，有1 mol H＋经质子膜进入正极区 7．某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O催化还原，其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．电池工作过程中电子由a极流向b极 B．b极反应式：Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O C．电池工作过程中a极区附近溶液的pH增大 D．每处理1 mol Cr2O，可生成33.6 L(标况下)CO2 8．(2020·成都质检)中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池，如图所示，该电池可将可乐(pH＝2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是(　　) A．a极为正极 B．随着反应不断进行，负极区的pH不断增大 C．b极的电极反应式为MnO2＋2H2O＋2e－===Mn2＋＋4OH－ D．若消耗0.01 mol葡萄糖，电路中转移0.02 mol电子 9．(2020·盐城市高三模拟)Zulema Borjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．该装置可以在高温下工作 B．X、Y依次为阳离子、阴离子交换膜 C．负极反应式为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋ D．该装置工作时，电能转化为化学能 10．(2020·湖北省宜昌模拟)由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极。如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时，先闭合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2，闭合K1，即可形成浓差电池，电流表指针偏转。下列不正确的是(　　) A．充电前，该电池两电极存在