内容正文:
4.1原电池 练习题
一、单选题
1.“十四五”期间,我国化学创新成果不断涌现。下列说法错误的是
A.“问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池,将化学能转化为电能
B.光导纤维作为量子通信技术中的传输介质,其主要成分为二氧化硅
C.“液态阳光”项目将CO2转化为甲醇,有助于实现碳中和
D.“神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料Si3N4是一种新型无机非金属材料
2.化学与科技、生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥易导致土壤酸化
B.采用催化转换技术能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率
C.“奋斗者”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池
D.煤气中毒与血红蛋白跟、CO结合过程中的平衡移动有关
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为2NA
B.粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA
C.过量C与1molSiO2充分反应转移电子数目为3NA
D.Na与H2O反应生成11.2LH2,转移电子数目为NA
4.氨的下列性质中,与其成为燃料电池的理想燃料不相关的是
A.无色 B.有刺激性气味
C.易液化 D.在电池中与O2反应的产物无污染
5.一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是
A.金属Zn为负极
B.电子流动方向:Zn→KOH凝胶→石墨
C.石墨电极反应式:O2+4e-+2H2O=4OH-
D.空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能
6.硫酸和过量的铁片反应,为加快反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可采取的措施有
①多加几块铁片 ②再加入硫酸 ③改用的浓硫酸 ④加入少量碳酸钠固体 ⑤加入少量固体 ⑥铁片改为铁粉
A.①⑤ B.⑤⑥ C.③⑥ D.④⑤
7.2025年九·三大阅兵特别展示了鱼雷、水雷和无人潜航器等水中兵器,其储备电源是一种锂水电池。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法错误的是
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时,溶液中的向负极移动
C.电池总反应为
D.当负极消耗锂时,理论上正极上有氢气生成
8.锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电,其总反应为。以下说法正确的是
A.将电能转化为化学能 B.锂作负极
C.电解质溶液可使用稀硫酸 D.电子由电极流出,经电解质溶液流回电极
9.某氢氧燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为电池的正极
B.电池工作过程中,向负极迁移
C.电极b表面反应为
D.氢氧燃料电池中正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为
二、多选题
10.通过构建“光伏发电→电解水制氢→固态储氢→氢能放电”系统,可解决“绿电”与“绿氢”灵活转换的难题。下列说法正确的是
A.该过程中的能量转化形式为:太阳能→电能→化学能→电能
B.碳排放量:“绿电”电解水制氢>煤炭制氢
C.固态储氢材料中氢元素的质量分数约为8.3%
D.固态储氢比高压气态储氢更安全
11.一种纳米硅基锂电池是新型二次电池,电池反应原理如图所示,电池反应式为。下列说法错误的是
A.放电时电极b为负极,电解液可以选用或LiCl水溶液
B.电池放电时从b极脱嵌,电池充电时从a极脱嵌
C.充电时a极反应式为
D.放电时外电路通过1 mol电子,理论上两电极质量变化的差值为7 g
12.如图所示原电池的盐桥中装有饱和溶液,电池工作一段时间后,甲烧杯中溶液颜色不断变浅。下列叙述正确的是
A.b极是电池的负极
B.甲烧杯中经盐桥流向乙烧杯
C.甲烧杯中溶液的逐渐减小
D.电池的总反应离子方程式为
13.下图是一种蓄电池的示意图,被膜隔开的电解质分别为Na2S2和NaBr3,放电后变为Na2S4和NaBr下面对该装置工作过程中叙述正确的是
A.放电过程,甲电极电极反应:2S22-–2e-=S
B.放电过程,电池反应:2S+ Br= S+ 3Br-
C.充电过程,阳极室流出NaBr3溶液
D.充电后向阳极室补充Na2S4溶液
三、简答题
14.已知:A为正盐,常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,气体B是一种常见的碱性气体,气体E本身为无色,与空气接触会生成一种红棕色气体I。F在常温下是一种无色液体。图中反应条件(除加热外)均已略去。
(1)A在生产生活中的用途之一为 。工业合成B的化学方程式为 ,下列试剂能用于干燥B的是 (填序号)。
a.浓硫酸 b.无水CaCl2 c.碱石灰 d.P2O5固体
(2)反应①是工业制硝酸的基础,若生成1 mol E,则转移电子的数目为 。
(3)写出H和石灰乳反应的离子方程式 。
(4)G可用于制造燃料电池,通入G的一极为电池的 (填“正极”或“负极”)。
(5)物质K的电子式为 ,其酸性比碳酸 (填“强”或“弱”)。
15.氮的氧化物种类繁多,氮氧化物()的资源化利用和处理具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知碳的燃烧热=-390kJ·mol-1, kJ·mol-1, kJ·mol-1,则的 kJ·mol-1.
(2)实际由2个基元反应构成,反应ⅰ: (快) 反应ⅱ: (慢)。
①能正确表示该反应历程能量变化的示意图是 (填标号)。
②温度升高,与反应生成的速率会降低的可能原因是 。
(3)在℃下,向2L刚性容器内通入2mol和1mol,此时压强为3kPa。容器内存在如下反应:反应Ⅰ 反应Ⅱ 。
①2min时两反应均达到平衡,的体积分数为0.10,mol·L-1,则的转化率为 %。
②0~2min内,以表示的平均化学反应速率= mol/(L·min)。
③反应Ⅰ的平衡常数 [保留两位小数,对于气相反应,用某组分A的平衡分压代替物质的量浓度表示的平衡常数,记作,分压=总压×物质的量分数]。
(4)NaOH溶液吸收物质的量之比为1:1的NO和时生成,该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。若常温下,的平衡常数K为,则 。
(5)利用原电池原理也可以将转化为无污染的气体。如图所示是将NO转化为无污染的气体的装置,电极A为 (填“负”或“正”)极,电极B的电极反应为 。
16.某小组探究含元素的化合物间的转化,进行如下实验。
资料:
ⅰ、含Cr元素的常见粒子:(橙色)、(黄色)、(溶于水,蓝紫色不稳定)、(绿色)、(蓝灰色,难溶于水,可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。
ⅱ、在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。
iii、在碱性环境中,不能氧化+3价铬元素。
实验操作及现象如下:
装置
步骤
操作
现象
2mL溶液
Ⅰ
先滴入稀硫酸至,再滴入5滴5%溶液,振荡
溶液橙色加深。滴入溶液后迅速变为蓝紫色,有气泡生成。稍后,无明显气泡时,溶液由蓝紫色完全变为绿色
Ⅱ
继续缓慢滴入10滴NaOH溶液,边滴,边振荡
又有气泡生成,溶液最终变为黄色
(1)已知(橙色)(黄色)。从化学平衡移动原理可知,滴入稀硫酸后, ,导致平衡逆向移动,增大,溶液橙色加深。
(2)Ⅰ中,溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是 。
(3)Ⅱ中,继续滴入NaOH溶液后,又有气泡生成的原因是 。
(4)Ⅱ中,继续滴入NaOH溶液后,预测有沉淀生成,但实验时未观察到。提出假设:在碱性环境中+3价铬元素被氧化。
①甲同学设计实验证明假设成立:取少量Ⅰ中的绿色溶液,在滴入NaOH溶液前增加一步操作: 。然后滴入NaOH溶液,有蓝灰色沉淀生成,继续滴入溶液,沉淀溶解,溶液变为亮绿色。
②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或的氧化性的影响,设计如图实验。
右侧烧杯的溶液中,氧化剂是 。
开始时灵敏电流计指针不偏转,分别继续进行如下实验。
ⅰ、向左侧烧杯中滴入NaOH溶液,出现蓝灰色沉淀,继续缓慢滴入NaOH溶液,灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动),此时左侧的电极反应式为 。
ⅱ、向右侧烧杯中滴入NaOH溶液,有微小气泡生成,灵敏电流计指针向左偏转,左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为 。
③由上述实验可知:碱性环境对 产生了影响。
A.+3价铬元素的还原性
B.的氧化性
C.+3价铬元素的还原性和的氧化性
D.不能确定
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.A
2.B
3.A
4.A
5.B
6.B
7.D
8.B
9.C
10.AD
11.AD
12.AD
13.BC
14.(1) 可作氮肥 c
(2)
(3)
(4)负极
(5) 弱
15.(1)-110
(2) C 由图像可知两步基元反应均为放热反应,则温度升高会使平衡逆向移动,而反应ⅰ为快反应,导致减少对速率的影响大于温度对速率的影响,从而使决速步速率降低,则总反应速率降低
(3) 40 0.10mol·L-1·min-1 6.51
(4) 1:1
(5) 负
16.(1)增大
(2)
(3)在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快
(4) 将试管放入沸水浴中加热,至无气泡,冷却 A
答案第1页,共2页
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