人教版化学高二选修4第四章第二节化学电源同步练习

人教版化学高二选修4第四章第二节化学电源同步练习
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共20题；共40分)
1. （2分）(2018·泰州模拟) 某新型光充电电池结构如图。

在太阳光照射下，TiO2光电极激发产生电子，对电池充电，Na＋在两极间移动。

下列说法正确的是（）
A . 光充电时，化学能转变成光能
B . 光充电时，电极B为阴极
C . 放电时，Na＋向电极A移动
D . 放电时，电极B发生反应：I ＋ 2e－=3I－
2. （2分）下列有关化学电池的说法中正确的是（）
A . 化学电池只能将化学能转化为电能
B . 燃料电池能将全部化学能转化为电能
C . 锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长
D . 一次电池包括干电池和蓄电池
3. （2分）煤炭燃烧中会产生大量烟气容易造成污染，用如图所示的电解池在较高温度下反应，可以净化烟气，则下列判断不正确的是（）
A . 据图可知，阳极反应式为2SO42﹣﹣4e﹣=2SO3↑+O2↑
B . 阳极失去2mol电子时，理论上可以得到11.2L氧气
C . SO2在阴极与O2反应生成硫酸根，则方程式为SO2+O2+2e﹣=SO42﹣
D . CO2不参与电极反应，净化器中CO2浓度升高
4. （2分） (2015高二上·海南期末) 下列电池不属于化学电池的是（）
A . 一次电池
B . 二次电池
C . 燃料电池
D . 太阳能电池
5. （2分） (2016高一下·运城期中) 据报道氢氧燃料电池公交汽车已经驶上北京街头，下列说法中正确的是（）
A . 氢氧燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能
B . 电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法
C . 氢氧燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染
D . 燃料电池的能量转化率可达100%
6. （2分）(2016·浙江) 金属（M）﹣空气电池（如图）具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源，该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M（OH）n ，已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法不正确的是（）
A . 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B . 比较Mg，Al，Zn三种金属﹣空气电池，Al﹣空气电池的理论比能量最高
C . M﹣空气电池放电过程的正极反应式：4M++nO2+2nH2O+4ne﹣=4M（OH）n
D . 在Mg﹣空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）2 ，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
7. （2分） (2018高二上·安平期中) Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式：2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag+2Cl-。

有关该电池的说法正确的是（）
A . Mg为电池的正极
B . 负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C . 不能被KCl溶液激活
D . 可用于海上应急照明供电
8. （2分） (2018高二上·陆川期末) 用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理如图所示。

下列说法正确的是（）
A . 充电时，阴极的电极反应为：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiO(OH)＋H2O
B . 放电时，负极的电极反应为：H2－2e－＋2OH－=2H2O
C . 放电时，OH－移向镍电极
D . 充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连
9. （2分） (2016高一下·江阴期中) 据报道，氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头，下列说法中，正确的是（）
A . 电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法
B . 发展氢燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术
C . 氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染
D . 氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能
10. （2分）常用的钮扣式银锌电池，放电时的电极反应式分别为：
Zn极：Zn+2OH﹣﹣2e﹣→Zn（OH）2
Ag2O极：Ag2O+H2O+2e﹣→2Ag+2OH﹣
则下列说法中不正确的是（）
A . 放电过程中OH﹣物质的量不变
B . Zn为负极而Ag2O为正极
C . 电解质溶液呈碱性
D . 电子从Ag2O流出经用电器流入Zn极
11. （2分） (2015高二上·丹东月考) 一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通入乙烷（C2H6）和氧气，其中某一电极反应式为C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO +12H2O．有关此电池的推断不正确的是（）
A . 通入氧气的电极为正极
B . 参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7：2
C . 放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降
D . 放电一段时间后，正极区附近溶液的pH减小
12. （2分） (2018高一上·朝阳期末) 2017年我国研制的氢氧燃料电池有轨电车在唐山市载客运营，是全球首次商业运营。

该车动力源于氢气、氧气反应产生的电能。

下列反应不会产生电能的是（）
A .
B .
C .
D .
13. （2分） (2016高二下·于都月考) 燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景．下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是（）
A . 甲醇
B . 天然气
C . 液化石油气
D . 氢气
14. （2分） (2019高一下·黑龙江期末) 下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（）
A . 风力发电机
B . 锂离子电池
C . 燃气灶
D . 硅太阳能电池
15. （2分） (2018高三上·中山月考) 最近科学家利用下列装置图成功地实现了CO2和H2O合成CH4。

下列叙述错误的是（）
A . 电池工作时，实现了将太阳能转化为电能
B . 铜电极为正极，电极反应式为CO2-8e-+8H+=CH4+2H2O
C . 电池内 H+ 透过质子交换膜从左向右移动
D . 为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量稀硫酸
16. （2分） (2018高一下·包头期末) 下列电池中不属于充电电池的是（）
A . 普通干电池
B . 对讲机镍镉电池
C . 汽车铅蓄电池
D . 手机锂离子电池
17. （2分） (2018高二上·临川期末) 如图装置为某新型燃料电池的工作示意图，以HCl－NH4Cl溶液为电解质溶液。

下列有关说法中正确的是（）
A . 通入H2的电极为正极
B . 该电池的负极反应式为：N2＋6e－＋8H＋=2NH
C . 图中分离出的A物质为NH4Cl
D . 该电池工作一段时间后，溶液的pH减小
18. （2分） (2020高二上·新乡期末) 下列电池工作时，负极上有H2参与反应的是（）
A . 氢燃料电池
B . 锌锰碱性电池
C . 铅蓄电池
D . 银锌纽扣电池
19. （2分） (2016高二上·西湖期中) 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图．下列有关该电池的说法正确的是（）
A . 电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣
B . 电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O
C . 电池工作时，CO32﹣向电极B移动
D . 反应CH4+H2O 3H2+CO，每消耗1molCH4转移12mol 电子
20. （2分） (2016高一下·彭州期中) 将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2即可构成甲烷燃料电池．已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH﹣=CO +3H2O，下列叙述正确的是（）
A . 通入甲烷的一极为正极，该极c（OH﹣）减小
B . 通入甲烷的一极的电极反应为CH4﹣8e﹣+3H2O=CO +10H+
C . 通入氧气一极发生还原反应，电极反应为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
D . 该电池工作时，溶液中的阴离子向正极移动
二、非选择题 (共5题；共31分)
21. （8分）燃料电池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，
通常用氢氧化钾作为电解质溶液．完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空：
（1）
甲烷与氧气反应的化学方程式为：________.
（2）
已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，这个电极是燃料电池的________（填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：________（3）
随着电池不断放电，电解质溶液的碱性________（填“增大”、“减小”或“不变”）
22. （7分） (2016高三上·河北期中) 氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点．
（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）；△H=﹣159.47kJ•mol﹣1
②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=a kJ•mol﹣1
③2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=﹣86.98kJ•mol﹣1
则a为________．
（2）反应2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2）2（l）+H2O（g）在合成塔中进行．图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[ ]和水碳比[ ]投料时二氧化碳转化率的情况．
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：A.0.6～0.7 B.1～1.1 C.1.5～1.61
生产中应选用水碳比的数值为________（选填序号）．
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是________．
（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：
NO+NO2+H2O=2HNO2 2HNO2+CO（NH2）2=2N2↑+CO2↑+3H2O．
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳．若烟气中V（NO）：V（NO2）=5：1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V（空气）：V（NO）=________（空气中氧气的体积含量大约为20%）．
②图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为________ %．
（4）图3表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl﹣NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式________．生产中可分离出的物质A的化学式为________．
23. （8分） (2019高二上·宁城期末) 甲烷是非常重要的能源和化工原料，请回答下列问题.
（1）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为H2SO4溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒镀铜。

①a处应通入________(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是________；
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________；
③若实验过程中Ⅱ中的铜片质量减少了2.56g，则Ⅰ中理论上消耗CH4的体积(标准状况)________L。

（2）若将装置Ⅱ中的两电极均改为石墨惰性电极：
①写出装置Ⅱ中发生的总化学反应方式________。

②若用Ⅱ电解200 mL 0.05 mol·L－1的CuSO4溶液，一段时间后溶液中的Cu2+恰好完全析出，恢复至室温，溶液pH=________(忽略电解过程中溶液体积变化)；若想将上述电解后的溶液恢复为与电解前的溶液相同，可以加入一定质量的________(填序号)；
a．Cu
b.CuO
c.Cu(OH)2
d.CuSO4
24. （4分）银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源，它的充放电过程可表示为：2Ag+Zn（OH）2 Ag2O+Zn+H2O 回答下列有关问题．
（1）
电池的放电过程是________（填“①”或“②”）．
（2）
该电池属于________性电池（填“酸”、“碱”或“中”）．
（3）
写出充电时阳极的电极反应式：________
（4）
充电时，电池的正极应接电源的________极．
25. （4分） (2016高二下·黑龙江期末) 根据所学知识填空。

（1）用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3﹣）已成为环境修复研究的热点之一．Fe还原水体中NO3﹣的反应原理如图所示．
①作负极的物质是________．
②正极的电极反应式是________．
（2）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1
②CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H2
③CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）△H3
已知反应①中相关的化学键键能数据如表：
化学键H﹣H C﹣O C﹣O H﹣O C﹣H
E/（KJ•mol﹣1）4363431075465413由此计算△H1=________kJ•mol﹣1．已知△H2=﹣58kJ•mol﹣1，则△H3=________kJ•mol﹣1．
参考答案一、选择题 (共20题；共40分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
二、非选择题 (共5题；共31分) 21-1、
21-2、
21-3、
22-1、
22-2、
22-3、
22-4、
23-1、
23-2、
24-1、
24-2、
24-3、
24-4、
25-1、答案：略25-2、答案：略。