2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第04章 電化學(xué)基礎(chǔ) 專題4.2 化學(xué)電源課時(shí)同步試題 新人教版選修4.doc

4.2 化學(xué)電源一、選擇題1下列有關(guān)化學(xué)電池的說法中正確的是A化學(xué)電池只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B燃料電池能將全部化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C鋅銀電池比能量大，電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)間長D一次電池包括干電池和蓄電池【答案】C【解析】蓄電池不但可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(放電)，也可以將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(充電)。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率超過80%，但不可能100%轉(zhuǎn)換。蓄電池可重復(fù)使用，屬于二次電池。2下列電池工作時(shí),電極質(zhì)量均不發(fā)生改變的是 A銀鋅電池 B鋅錳電池 C燃料電池 D鉛蓄電池【答案】C 3下列有關(guān)電池的敘述正確的是A鋅錳干電池工作是錳作正極B氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化C太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅D氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋敬鸢浮緽【解析】選項(xiàng)原因分析結(jié)論A鋅錳干電池是碳棒作正極B氫氧燃料電池工作時(shí)都是負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，H22e=2HC太陽能電池的主要材料是高純度的硅D氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是A電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為FeB電池充電過程中，陰極附近溶液的酸性增強(qiáng)C電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH2e=Fe(OH)2D電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)為2Ni(OH)2+2OH2e=Ni2O3+3H2O【答案】B 【點(diǎn)睛】二次電池放電時(shí)為原電池原理，充電時(shí)為電解池原理；充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)為放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)的逆過程，充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆過程。5鉛蓄電池總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，下列有關(guān)電池工作時(shí)的結(jié)論正確的是 APb為正極被氧化 B溶液的pH不斷減小 C濃度不變D兩電極質(zhì)量均增加【答案】D 6我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是 Aa為電池的正極B電池充電反應(yīng)為C放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D放電時(shí)，溶液中Li從b向a遷移【答案】C【解析】原電池放電時(shí)，b電極Li失電子，作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Lie=Li+；a電極為正極，LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為Li1xMn2O4+xe+xLi+=LiMn2O4，總反應(yīng)式為：Li1xMn2O4+xLi=LiMn2O4。b電極Li失電子，作負(fù)極，所以a電極為正極，故A項(xiàng)正確；充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆反應(yīng)，充電反應(yīng)為：LiMn2O4= Li1xMn2O4+xLi ，故B正確；放電時(shí)，a電極鋰為正極，Mn元素化合價(jià)發(fā)生變化，鋰的化合價(jià)不變，故C錯(cuò)誤；b電極Li失電子產(chǎn)生Li+，a電極結(jié)合Li+，所以溶液中Li+從b向a遷移，故D項(xiàng)正確。7英國科學(xué)家發(fā)明的尿素微生物電池的反應(yīng)為：2CO(NH2)2+3O2 = 2CO2+2N2+4H2O，電池裝置如圖所示。下列說法正確的是 A該裝置能夠在高溫下工作B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C裝置工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D裝置工作時(shí)，電子由電極a沿導(dǎo)線流向電極b【答案】B 8科學(xué)美國人評(píng)出的2016年十大創(chuàng)新技術(shù)之一是碳呼吸電池，電池原理如圖所示，已知草酸鋁Al2(C2O4)3難溶于水。則下列有關(guān)說法正確的是 A該裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B正極的電極反應(yīng)為C2O422e=2CO2C每生成1 mol Al2(C2O4)3，有6 mol電子流過負(fù)載D草酸鹽溶液中的陽離子移向Al電極【答案】C【解析】根據(jù)題意，此裝置為碳呼吸電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，故A錯(cuò)誤；根據(jù)電池原理，正極反應(yīng)是CO2參與，電極反應(yīng)式為2CO22e=C2O42，故B錯(cuò)誤；生成Al2(C2O4)3，以Al進(jìn)行計(jì)算，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為123 mol=6 mol，故C正確；根據(jù)原電池的工作原理，陽離子向正極移動(dòng)，Al電極為負(fù)極，因此草酸鹽中陽離子向通入含CO2空氣一極移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：本題的難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，一般先判斷出此電極反應(yīng)物，如本題根據(jù)電池原理所示，正極上通入含CO2的空氣，出來只有空氣，說明CO2參與反應(yīng)，然后判斷產(chǎn)物，根據(jù)裝置圖，出來的是Al2(C2O4)3，說明CO2得電子后轉(zhuǎn)化成C2O42，因此正極電極反應(yīng)式為2CO22e=C2O42。 二、非選擇題9化學(xué)電池在通訊，交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。（1）目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池，其電池總反應(yīng)可以表示為Cd2NiO(OH)2H2O2Ni(OH)2Cd(OH)2。已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸，以下說法中正確的是_。以上反應(yīng)是可逆反應(yīng) 以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹵BCD（2）廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物，有資料表明一節(jié)廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價(jià)值，在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。這是因?yàn)開。【答案】（1）B（2）Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液 10科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。（1）氫氧燃料電池是將H2通入負(fù)極，O2通入正極而發(fā)生電池反應(yīng)的，其能量轉(zhuǎn)換率高。若電解質(zhì)溶液為KOH，其負(fù)極反應(yīng)為_，電池總反應(yīng)為 _。若電解質(zhì)溶液為硫酸，其正極反應(yīng)為_，負(fù)極反應(yīng)為_。（2）近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下： 請(qǐng)回答下列問題：Pt(a)電極是_極，電極反應(yīng)式為_。Pt(b)電極發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。該電池的總反應(yīng)方程式為_。如果該電池工作時(shí)電路中通過3 mol電子，則消耗掉的CH3OH有_mol?！敬鸢浮浚?）2H2+4OH4e=4H2O 2H2O2=2H2OO2+4e+4H+=2H2O2H24e=4H+ （2）負(fù)CH3OHH2O6e=CO26H 還原 2CH3OH3O2=2CO24H2O0.5