2024届高三化学二轮复习选择题专项练习：电化学原理及应用

电化学原理及应用练习 选择题（共12题） 1．某科研团队设计研制了一种高性能碱性阴离子交换膜直接氨燃料电池(DAFC)，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.A电极为负极，发生氧化反应 B.若交换膜中通过0.3 mol OH－，则A电极区消耗2.24 L NH3 C.B电极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D.电流方向：B电极→灯泡→A电极→B电极 2．微生物燃料电池(MFC)可用于光电催化处理污染物(苯酚)的电源，工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.电极a为阳极 B.电极c上的反应式为CH3OH－6e－＋H2O===6H＋＋CO2↑ C.右池中的H＋向电极d方向迁移 D.处理1 mol污染物苯酚，理论上外电路中转移20 mol电子 3．硅锰原电池是一种新型电池，因其供电稳定，储存量丰富而备受关注。硅锰原电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.质子交换膜换成阴离子交换膜，电解液换成NaOH溶液，电池的电流更平稳 B.Si@C电极上发生的电极反应为Si＋2H2O＋4e－===SiO2＋4H＋ C.放电过程中负极区溶液的pH减小，正极区溶液的pH增大 D.导线上每通过1 mol e－，正极区溶液质量增加28.5 g 4．科学家设计了电催化双边加氢装置，大大提高了工作效率，其装置如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.M极为阴极，发生还原反应 B.AEM为阴离子交换膜 C.转移1 mol电子，理论上生成1 mol [R—H] D.N极的反应式之一为HCHO－e－＋2OH－===HCOO－＋H＋H2O 5． Adv.Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)。下列有关说法正确的是(　　) A.光催化装置中溶液的pH减小 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.电催化装置的阳极电极反应式：4OH－＋4h＋===2H2O＋O2↑ D.整套装置转移0.01 mol e－时，光催化装置生成3.81 g I 6．利用同种气体在两极浓度不同而产生电势差的原理可设计成气体浓差电池，利用浓差电池可测定混合气体中某气体含量。实验室通过氧气浓差电池测定空气中氧气含量的工作原理如图所示，其中在参比电极上通入纯氧气，测量电极上通入空气。下列说法错误的是(　　) A.熔融ZrO2、CaO混合物可用于传递O2－ B.工作时，电子由测量电极经外电路流向参比电极 C.工作时，用初期读数计算所得的空气中氧气含量更准确 D.相同压强下，电势差越大，空气中氧气含量越高 7．科研工作者用金催化电极实现了常温、常压下合成氨，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.Na2SO4和LiCF3SO3的主要作用均为增强溶液导电性 B.交换膜适合选择质子交换膜 C.工作时，金催化电极上的电极反应为N2＋6e－＋6CH3OH===2NH3＋6CH3O－ D.理论上反应消耗的N2与惰性电极生成的气体的物质的量之比为2∶3 8．传统的Zn金属电极因在浓KOH电解液中转化为[Zn(OH)4]2－而导致Zn沉积/剥离库仑效率在20次循环后迅速下降。复旦大学研究员采用了微溶的金属碳酸盐和独特的固­固(StoS)转换反应，设计出以2ZnCO3·3Zn(OH)2@石墨烯(ZZG)电极的概念电池表现出91.3%的高锌利用率，并且寿命长达2 000次。镍基ZZG电池充电时的工作原理如图。 下列说法不正确的是(　　) A.放电时，电子流向镍基电极 B.放电时，负极的电极反应式为5Zn－10e－＋2CO＋6OH－===2ZnCO3·3Zn(OH)2 C.充电时，2ZnCO3·3Zn(OH)2溶解平衡正向移动 D.将KOH浓度由0.1 mol/L提高至6 mol/L有利于该电池的充放电 9．中科院固体物理研究所在以有机化合物HMF()作为燃料的燃料电池研究中取得新进展，合成了负载在炭黑上的铂与硫化镍纳米颗粒双功能催化剂(PtNiSx/CB)，实现了在输出能量的同时将燃料转变为更高价值的产品。反应装置如图1所示，反应时间和负极产品百分含量关系如图2所示，下列说法正确的是(　　) A.a电极的电势比b电极的电势高 B.HMF转化为HMFCA ()的电极反应式为－e－＋OH－=== ＋H2O C.OH－由左池进入右池 D.制备FDCA需要燃料电池工作60 min以上 10.双极膜是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－，作为H＋和OH－离子源。利用双极膜制取NaOH和H3PO4的装置如图所示。 已知：产品室1的产品是NaOH。下列说法正确的是(　　) A.a为铅酸蓄电池的正极，电子由b极流出经装置流入a极 B.膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜