第1章 第2节 第2课时 化学电源（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第1章　第2节　第2课时 1．干电池原理示意图如图，电池总反应为：Zn＋2NH===Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑，下列说法正确的是(　　) A．碳为电池的正极 B．Zn极上发生还原反应 C．常见锌锰干电池为二次电池 D．反应2NH＋2e－===2NH3↑＋H2↑在负极上发生 A　[由电池反应可知，Zn发生氧化反应生成Zn2＋，则Zn为负极，C极为正极，A 正确；Zn作负极，则Zn极上发生氧化反应，B错误；常见锌锰干电池为一次电池，C错误；反应2NH＋2e－===2NH3↑＋H2↑中，NH被还原生成H2，应在正极发生，D错误。] 2．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌－锰碱性电池以KOH溶液为电解液，电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，下列说法不正确的是(　　) A．电池工作时，锌为负极 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－ C．电池工作时，电解液中的OH－移向正极 D．外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g C　[由电池总反应可知，Zn被氧化生成Zn(OH)2，故锌为负极，A正确；MnO2作正极，发生还原反应生成MnO(OH)，电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－，B正确；电池工作时，阴离子向负极移动，则电解液中的OH－移向负极，C错误；Zn电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，则外电路中通过0.2 mol电子时，理论上消耗0.1 mol Zn，其质量为6.5 g，D正确。] 3．硼化钒(VB2)－空气电池是一种储电能力很高的电池，电池示意图如下，该电池工作时反应为：4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，下列说法正确的是(　　) A．电极a为电池负极，发生还原反应 B．每消耗1 mol VB2 转移6 mol电子 C．电池工作时，OH－向电极a移动 D．VB2极发生的电极反应为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O D　[由图可知，空气通入电极a，显然电极a为正极，发生还原反应，A错误；4 mol VB2发生反应时消耗11 mol O2，同时转移44 mol电子，故消耗1 mol VB2 转移11 mol电子，B错误；电池工作时，阴离子(OH－)向负极(左侧电极)移动，C错误；VB2在负极上发生氧化反应，电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O，D正确。] 4．利用下图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中，正确的是(　　) A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B．电极a表面发生还原反应 C．该装置工作时，H＋从b极区向a极区移动 D．该装置中每生成1 mol CO，同时生成1 mol O2 A　[由图可知，该装置将太阳能转化为化学能、化学能转化为电能，A正确；根据电子流向可知，a为负极，电极表面发生氧化反应，B错误；电解质溶液中阳离子向正极移动，故H＋从a极区向b极区移动 ，C错误；a是负极，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，b是正极，电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，根据两极上转移电子守恒可知，生成1 mol CO同时生成0.5 mol O2，D错误。] 5．工业上燃烧硫矿石制取硫酸时产生废气SO2，可以用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料，如图，下列说法正确的是(　　) A．电池工作时，消耗O2、SO2物质的量之比为2∶1 B．电子从a极经导线移向b极，再经溶液移向a极 C．电池工作一段时间后电解质溶液的pH增大 D．a为负极，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋ D　[SO2在a电极被氧化生成SO，O2在b电极反应生成 H2O，电池总反应式为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4，则O2、SO2物质的量之比为1∶2，A错误；结合电极反应可知，a电极是负极，b电极是正极，则电子从a极经导线移向b极，但不能进入电解质溶液，B错误；电池工作过程中反应生成H2SO4，溶液的酸性增强，pH减小，C错误；a电极是负极，SO2被氧化生成SO，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，D正确。] 1．(北京卷)下列电池工作时，O2在正极放电的是(　　) A．锌锰电池 B．氢燃料电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池 B　[锌锰电池，正极上MnO2放电，A错误；氢燃料电池，正极充入氧气，负极充入氢气，正极上氧气放电，B正确；铅蓄电池，正极为PbO2，负极为Pb，正极上PbO2放电，C错误；镍镉电池是二次电池，正极上是NiOOH放电，D错误。] 2．酒精检测仪可帮助执法交警测试驾驶员饮酒的多少，其工作原理示意图如下图所示。反应原理为：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是(　　) A．电解质溶液中的H＋移向a电极 B．b为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．若有0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气 D．呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过电流越小 B　[右侧铂电极通入空气，左侧通入呼出气体，则a电极为负极，b电极为正极，电解质溶液中阳离子向正极移动，故H＋移向b电极，A错误；b为正极，O2发生还原反应，电解质为硫酸，则电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B正确；消耗1 mol O2时电路中转移4 mol电子，则转移0.4 mol电子时消耗0.1 mol O2，在标准状况下的体积为2.24 L，C错误；呼出气体中酒精含量越高，负极流出的电子数越大，则微处理器中通过电流越大，D错误。] 3．乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池，在制备乙醛的同时能获得电能，其总反应为：2CH2＝CH2＋O2―→2CH3CHO。下列有关说法不正确的是(　　) A．该电池可将化学能转化为电能 B．每有0.1 mol O2反应，则迁移0.4 mol H＋ C．正极反应式为：CH2＝CH2＋2OH－－2e－===CH3CHO＋H2O D．负极区溶液的pH减小 C　[该燃料电池可实现将化学能转化为电能，A正确；O2在正极发生还原反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，当有0.1 mol O2反应时，电路中转移0.4 mol电子，则有0.4 mol H＋向正极迁移并参与反应，B正确；CH2＝CH2在负极发生氧化反应，由B项分析可知，正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；负极反应式为CH2＝CH2＋H2O－2e－===CH3CHO＋2H＋，由于生成H＋，负极区溶液中c(H＋)增大，则溶液的pH减小，D正确。] 4．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质，以C4H10为燃料，该电池工作原理如图所示，下列说法中正确的是(　　) A．a为C4H10，b为CO2 B．在熔融电解质中，CO向正极移动 C．此电池在常温时也能工作 D．通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H10＋13CO－26e－===17CO2＋5H2O D　[燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入空气的电极是正极，根据图中电子流向可知，左侧为负极，右侧为正极，且正极反应为2CO2＋O2＋4e－===2CO，故a为C4H10，b为空气，A错误；燃料电池工作时，阴离子向负极移动，则CO向负极移动，B错误；电解质为熔融碳酸盐，在常温时碳酸盐为固体，不能导电，故该电池不能工作，C错误；丁烷在负极发生氧化反应，电极反应式为C4H10＋13CO－26e－===17CO2＋5H2O，D正确。] 5．中科院研发的O2辅助的Li－CO2电池(O2在电极反应中起催化作用)，能有效地利用CO2，且电池反应产物Li2C2O4是重要的化工原料，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．疏松多孔的碳电极能加快放电速率 B．正极的电极反应式为2CO2＋2e－===C2O C．每消耗2.2 g CO2，则Li电极质量减少0.35 g D．可用精制的食盐水代替含LiCl的离子液体 D　[疏松多孔的碳电极能增大CO2、O2的接触面积，从而加快放电速率，A正确；电池反应产物是Li2C2O4，推测CO2在正极发生还原反应生成C2O，则正极反应式为2CO2＋2e－===C2O，B正确；反应中消耗1 mol CO2时电路中转移1 mol电子，2.2 g CO2为0.05 mol，则反应中转移0.05 mol 电子，据得失电子守恒可知，负极消耗0.05 mol Li，其质量为0.05 mol×7 g/mol＝0.35 g，C正确；Li与水易发生反应生成LiOH和H2，故不能用精制的食盐水代替含LiCl的离子液体，D错误。] 6．H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为：2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－632 kJ·mol－1。下图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法不正确的是(　　) A．电路中每流过2 mol电子，电池内部释放316 kJ热能 B．每34 g H2S参与反应，有2 mol H＋经质子膜进入正极区 C．电极a为电池的负极 D．电极b上发生的电极反应为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O A　[该电池中，化学能转化为电能，并未转化为热能，A错误；有34 g H2S(即1.0 mol)参与反应时，电路中转移2 mol电子，正极反应中消耗2 mol H＋，故有2 mol H＋经质子膜进入正极区，B正确；由图可知，H2S在电极a被氧化生成S2，则电极a为电池的负极，C正确；电极b上O2发生还原反应生成H2O，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，D正确。] 7．一种双室微生物燃料电池，以苯酚(C6H5OH)为燃料，同时消除酸性废水中的硝酸盐。下列说法正确的是(　　) A．a为正极 B．左池电极反应式为：C6H5OH＋11H2O－28e－===6CO2↑＋28H＋ C．若右池产生0.672 L气体(标准状况下)，则转移0.15 mol电子 D．左池消耗的苯酚与右池消耗的NO的物质的量之比为 28∶5 B　[由图可知，苯酚在a极上发生氧化反应生成CO2，NO在b极上发生还原反应生成N2，则a是负极，b是正极，A错误；左池中C6H5OH被氧化生成CO2，电极反应式为C6H5OH＋11H2O－28e－===6CO2↑＋28H＋，B正确；右池中电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，产生标准状况下0.672 L N2(即0.03 mol)时，转移电子为0.03 mol×10＝0.3 mol，C错误；左池中消耗1 mol C6H5OH时，电路中转移28 mol电子，据得失电子守恒可知，右池中消耗5.6 mol NO，则消耗苯酚和NO的物质的量之比为1 mol∶5.6 mol＝5∶28，D错误。] 8．含氯苯的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．氯苯被氧化生成苯 B．N极为电池的负极 C．M极的电极反应式为C6H5Cl＋e－===C6H6＋Cl－ D．每生成1 mol CO2，由N极区进入M极区的H＋为3 mol B　[由图可知，H＋由N极移向M极，则M极是正极，氯苯被还原生成苯，A错误；CH3COO－在N极上被氧化生成CO2，则N极是电池的负极，B正确；M极是正极，电极反应式为C6H5Cl＋H＋＋2e－===C6H6＋Cl－，C错误；N极反应式为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋，则生成1 mol CO2时，消耗0.5 mol CH3COO－同时生成3.5 mol H＋，为维持N极区溶液呈电中性，有4 mol H＋由N极区进入M极区，D错误。] 学科网（北京）股份有限公司 $$