第8单元　化学能与电能(1)-【十年砺剑】2026年高考化学一轮复习单元达标检测示范卷

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) ( 姓名 班级 考号 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 第八单元　化学能与电能（一） 满分35分,限时30分钟 考点1 原电池原理　　　　　　　　　考点2 化学电源 一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.氢能作为人类可持续发展的清洁可再生能源,受到全球范围的高度重视。有关氢能下列说法正确的是 (　　) A.利用海水制氢,海水对金属设备的腐蚀属于析氢腐蚀 B.水煤气法制氢,升高温度有利于提高氢气的产率 C.新型催化剂能降低水光解产生氢气的焓变 D.碱性氢氧燃料电池工作时OH-向正极移动 2.将图1所示装置中的盐桥(其中装有饱和KCl溶液的琼脂)换成铜导线与石墨棒连接得到图2所示装置,发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是 (　　) 　　 图1 图2 A.图1中,铁棒质量减少5.6 g,则乙池中CuCl2溶液的质量减少6.4 g B.图2丙池中石墨c电极附近pH减小 C.图1中石墨电极与图2中丁池石墨b电极的电极反应式相同 D.图2中电流方向为石墨c→铜丝→石墨b→石墨a→电流计→Fe 3.催化剂TAPP-Mn(Ⅱ)的应用,使Li-CO2电池的研究取得了新的进展。Li-CO2电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。 下列说法错误的是 (　　) A.Li-CO2电池可使用有机电解液 B.充电时,Li+由正极向负极迁移 C.放电时,正极反应为3CO2+4Li++4e- 2Li2CO3+C D.*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正极反应的中间产物 4.以金属镍分别浸泡在不同浓度的Ni(NO3)2溶液的浓差电池,盐桥中电解质为KNO3,其工作示意图如图所示。 下列说法错误的是 (　　) A.电极的电势:a极<b极 B.b极的电极反应式为Ni2++2e- Ni C.Ni2+从右池经盐桥流向左池导致两池最终c(Ni2+)相等 D.当电路中转移0.2 mol电子时,负极区溶液质量增加Δm>5.9 g 5.室温钠—硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠—硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应: ,2Na+++2(1-)e- Na2Sx 下列叙述错误的是 (　　) A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移 B.放电时外电路电子流动的方向是a→b C.放电时正极反应为2Na++S8+2e- Na2Sx D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能 6.水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一,一种在晶体MnO中嵌入Zn2+的电极材料充放电过程的原理如图2所示,嵌入的Zn2+位于晶胞的面心。下列叙述中正确的是 (　　) 　 图1 图2 已知:晶体中某结点上的原子空缺了,则称为空位。 A.①为MnO活化过程,其中Mn的价态不变 B.该材料在锌电池中作为负极材料 C.②代表电池放电过程 D.③中1 mol晶体转移的电子为0.61 mol 二、非选择题(本题共1小题,共17分) 7.(17分)目前市场上的电池种类繁多,性能也各不相同。请回答下列问题: (1) 科学家发明了一种以熔融碳酸盐为离子导体的新型燃料电池,工作原理如图所示。电池工作时,内电路中阳离子向电极　　　　(填“A”或“B”)移动,试写出电极B的电极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  (2)全固态锂硫二次电池能量密度高、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)。 ①电池工作时,外电路电流的方向是　　　　→　　　　。(填“a”或“b”)  ②电极a上可发生多个反应,写出Li2S8转化为Li2S6的电极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③电池工作时,外电路中流过0.3 mol电子时,负极材料减重　　　　g。  (3)我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2电池,电解质为K2SO4、H2SO4和KOH,由a和b两种离子交换膜隔开,形成A、B、C三个电解质溶液区域,结构如图所示。 ①电池中,Zn为　　　　极,B区域的电解质为　　　　(填“K2SO4”“H2SO4”或“KOH”)。  ②电池总反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③阳离子交换膜为图中的　　　　膜(填“a”或“b”)。  ④此电池中,消耗6.5 g Zn,理论上可产生的电量为　　　　毫安时(mAh)(1 mol电子的电量为96 500 C,1 mAh=3.6 C,结果保留整数)。  ⑤已知E为电池电动势[电池电动势即电池的理论电压,是两个电极电位之差,E=E(+)-E(-)],则该电池与传统铅酸蓄电池相比较,。(填“>”或“<”) 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) ( 姓名 班级 考号 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 答案全解全析 1.B　海水通常呈弱碱性,对金属设备的腐蚀属于吸氧腐蚀,A错误;水煤气法制氢是吸热反应,升高温度有利于平衡正向移动,提高H2的产率,B正确;催化剂不能改变反应的焓变(易错点),C错误;原电池工作时,阴离子向负极移动,则碱性氢氧燃料电池工作时OH-向负极移动,D错误。 2.D　图1为原电池装置,铁棒作负极,铁棒质量减少5.6 g,即溶解了0.1 mol Fe,失去0.2 mol电子,乙池中CuCl2溶液中0.1 mol Cu2+(6.4 g)放电得0.2 mol电子,但盐桥中有K+向乙池中移动(注意),A错误;丙池中铁作负极,石墨c作正极,发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,溶液的pH增大,B错误;图1中石墨电极为正极,Cu2+发生还原反应生成Cu,图2中丁池石墨b电极为阳极,Cl-发生氧化反应生成Cl2,C错误;电流由原电池正极流出,并流入原电池负极,即图2中电流方向为石墨c→铜丝→石墨b→石墨a→电流计→Fe,D正确。 归纳总结 　　原电池中的三个方向:①电子流向:负极→导线→正极;②电流方向:正极→导线→负极;③离子移动方向:阳离子→正极,阴离子→负极。 3.D　Li是活泼金属,能与水发生反应,应使用有机电解液,A正确;该电池接电源正极相连作阳极,负极与外接电源负极相连作阴极,阳离子由阳极向阴极移动,则Li+由正极向负极迁移,B正确;该电池放电时,CO2在正极上得电子生成C,电极反应式为3CO2+4Li++4e- 2Li2CO3+C,C正确;由正极反应的历程图可知,C为最终的产物,不是中间产物,D错误。 归纳总结 　　可充电电池放电时遵循原电池原理,充电时遵循电解原理,其工作原理分析的思维模型如下: 4.C【电池分析】根据放电前后两池中c(Ni2+)变化可知,放电时左池中Ni2+浓度升高,右池中Ni2+浓度降低,则: 电极 电极反应式 负极 a极 Ni-2e- Ni2+ 正极 b极 Ni2++2e- Ni 原电池中电势:负极<正极,a极为负极,b极为正极,则电极电势:a极<b极,A正确;根据上述分析可知,B正确;Ni2+不能通过盐桥移动,C错误;当电路中转移0.2 mol电子时,左池中有0.1 mol Ni失电子生成Ni2+,盐桥中的阴离子(N)进入左池,故负极区溶液质量增加Δm>5.9 g,D正确。 5.A　由题可知,放电时硫电极得电子,硫电极为正极,钠电极为负极。充电时为电解池,阳离子移向阴极,即Na+从硫电极向钠电极迁移,A错误;放电时电子经外电路从钠电极流向硫电极,B正确;结合题中硫电极(正极)发生的3个反应,联立三式可得放电时正极反应式为2Na++S8+2e- Na2Sx,C正确;炭化纤维素纸的导电性强,可以增强硫电极的导电性能,D正确。 6.C　①中MnO晶胞中体心的Mn2+失去,产生空位,该过程为MnO活化过程,MnO中Mn为+2价,根据转化后晶胞的化学式可知,Mn元素的价态有变化,A错误;锌电池中Zn失电子生成Zn2+,Zn为负极材料,B错误;②过程是晶胞中嵌入Zn2+,说明负极上生成Zn2+,再转移到正极上参与反应,故表示放电过程,C正确;ZnxMn0.61□0.39O晶胞中含O2-个数为8×+6×=4,Zn2+个数为2×=1,即O2-与Zn2+的个数比为4∶1,x=,则当③中1 mol ZnxMn0.61□0.39O晶体转化为1 mol Mn0.61□0.39O晶体时,转移电子的物质的量为 mol×2=0.5 mol,D错误。 7.(除标注外,每空2分) (1)B(1分)　O2+2CO2+4e-2C (2)①a(1分)　b(1分)　②3Li2S8+2Li++2e-4Li2S6　③2.1 (3)①负(1分)　K2SO4(1分)　②PbO2+S+Zn+2H2OPbSO4+Zn(OH　③a(1分)　④5361　⑤>(1分) 解析　(1)该燃料电池中通入燃料(CO、H2)的电极作负极,通入氧化剂(O2)的电极作正极,故电极A为负极,电极B为正极。电池工作时内电路中阳离子向正极B移动,O2在正极被还原与CO2反应生成C,其电极反应式为O2+2CO2+4e- 2C。 (2)①电极b为负极,电极a为正极,电池工作时,外电路中电流从正极流向负极,即电流方向:a→b。②Li2S8得电子发生还原反应生成Li2S6,其电极反应式为3Li2S8+2Li++2e- 4Li2S6。③当外电路中流过0.3 mol电子时,根据负极反应式Li-e- Li+,可知负极上有0.3 mol Li溶解,即负极材料减重为0.3 mol×7 g/mol=2.1 g。 (3)①根据图示装置可知Zn为电池的负极,PbO2为正极,负极上Zn失去电子与OH-结合生成Zn(OH,电极反应式为Zn+4OH--2e- Zn(OH,即A极区电解质溶液为KOH溶液bO2在正极发生还原反应,电极反应式为PbO2+S+4H++2e- PbSO4+2H2O,即C极区电解质溶液为H2SO4溶液,则B区域的电解质溶液为K2SO4溶液。②结合正、负极反应式可写出电池的总反应的离子方程式为PbO2+S+Zn+2H2O PbSO4+Zn(OH。③放电时,K+通过阳离子交换膜进入B区,S通过阴离子交换膜进入B区,则a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜。④放电时消耗6.5 g Zn,转移×2=0.2 mol电子,则理论上可产生的电量为 mAh≈5 361 mAh。⑤由于Zn的金属活动性比Pb强,正极材料都是PbO2,所以Zn-PbO2的电势差比Pb-PbO2的电势差大,则>。 归纳总结 解答燃料电池的3个关键点 (1)注意介质成分,看是电解质溶液还是熔融盐、氧化物或是有机溶剂。 (2)通常,通入负极的物质为燃料,通入正极的物质为氧气(或其他氧化剂)。 (3)通过介质中离子的移动方向,可判断电池的正、负极,同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。 学科网（北京）股份有限公司 $$