高二化学化学电源试题答案及解析
高二化学化学电源试题答案及解析
高二化学化学电源试题答案及解析1.电池在生产、生活中应用越来越广泛。
下列说法错误的是A.化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等,一次电池只能放电,不能充电B.铅蓄电池应用广泛,主要优点是单位重量的电极材料释放的电能大C.燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点D.锂电池是一种高能电池,体积小、重量轻,单位质量能量比高【答案】B【解析】A.化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等,一次电池只能放电,当化学能完全转化为电能时就不能再释放能量.它不能充电反复使用.正确. B.铅蓄电池应用广泛,主要优点是制作方便,但由于质量重,单位重量的电极材料释放的电能小,逐渐被核质比小的锂电池等取代.错误. C.任何可燃性燃料,只要把燃料的失去电子的氧化反应和助燃剂的还原反应分开进行,都可以设计成燃料电池.燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点,正日益成为备受人们喜爱的电池.正确. D.锂小的原子质量为7,每产生1mol电子,消耗金属的质量只有7g,所以相同质量时提供的能量要比其它电池高得多。
因此锂电池是一种高能电池,具有体积小、重量轻,单位质量能量比高的优点。
正确。
【考点】考查电池的种类及铅蓄电池、燃料电池、锂电池的特点等知识。
2.一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池,其电池反应为:2CH3OH + 3O2+ 4OH- 2 CO32— + 6H2O,则下列说法错误的是A.充电时电解质溶液的pH逐渐增大B.放电时CH3OH参与反应的电极为正极C.充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子D.放电时负极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32—+ 6H2O【答案】B【解析】A、充电时,相当于电解池的工作原理,根据总反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,生成大量的氢氧根离子,所以碱性增强,故电解质溶液的pH逐渐增大,故A正确;B、放电时,相当于原电池的工作原理,负极发生失电子的氧化反应,根据总反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,则放电时CH3OH参与反应的电极为负极,故B错误;C、充电时,根据总反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,每生成2molCH3OH转移12mol电子,则每生成1molCH3OH转移6mol电子,故C正确;D、放电时负极发生失电子的氧化反应,根据总反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO32-+6H2O,则负极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,故D正确。
高二化学电化学试题答案及解析
高二化学电化学试题答案及解析1.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( ) A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-=Fe2+【答案】A【解析】在氢氧燃料电池的负极上反应的是氢气;粗铜精炼时,纯铜与电源的负极相连,钢铁腐蚀的负极反应是Fe-2e-=Fe2+。
2. [双选题]烧杯A中盛放0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯B中盛放0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确的是()A.A为原电池,B为电解池B.A为电解池,B为原电池C.当A烧杯中产生0.1 mol气体时,B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol D.一段时间后,B烧杯中溶液的浓度增大【答案】BD【解析】由A、B两装置可知,A为原电池,B为电解池。
A、B两池产生气体关系为:H2~Cl2~2e-,故n(H2)=n(Cl2),电解CuCl2溶液的反应式为CuCl2Cu+Cl2↑,故浓度减小。
3.新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。
已知该电池放电时的电极反应为:正极:FePO4+Li++e-LiFePO4,负极:Li-e-Li+。
下列说法中正确的是()A.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连B.放电时电池反应为FePO4+Li++e-LiFePO4C.放电时电池内部Li+向负极移动D.放电时,在正极上Li+得电子被还原【答案】A【解析】A项,充电时电池上标注“+”的电极应与电源的正极相连;C项,放电时电池内部Li+向正极移动;D项,在正极上FePO4得电子被还原。
4.下列叙述的说法不正确的是A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B.用牺牲锌块的方法来保护船身C.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极【答案】C【解析】用铝质铆钉,铁板不易被腐蚀。
2024高中化学第四章课下能力提升十九化学电源含解析新人教版选修4
化学电源一、选择题1.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解析:选C 蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电),也可以将电能转化为化学能(充电);燃料电池的能量转换率超过80%,但不行能100%转换;蓄电池可重复运用,属于二次电池。
2.如图是一种新型锂电池原理图,有关叙述正确的是( )A.a为电源正极B.电流从a流向bC.离子交换膜为阳离子交换膜D.b电极处,O2失电子生成OH-解析:选C Li失电子,为电源负极,A项错误;电流方向与电子流淌方向相反,故电流从b流向a,B项错误;由图示可知,Li+可穿过离子交换膜,故为阳离子交换膜,C项正确;由图示可知,O2得电子生成OH-,D项错误。
3.纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。
有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O===2Ag+ZnO。
关于该电流的叙述不正确的是( )A.运用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极B.运用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极,Ag2O是负极C.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-D.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应解析:选B 由总方程式可以看出,负极为Zn,正极为Ag2O,运用时电子由负极流向正极,A项正确,B项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,C、D项正确。
4.美国海军海底战事中心与麻省理工高校共同研制胜利了用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。
其工作原理如图所示。
以下说法中错误的是( )A.电池的负极反应为Mg-2e-===Mg2+B.电池工作时,H+向负极移动C.电池工作一段时间后,溶液的pH增大D.电池总反应式:Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O解析:选B MgH2O2燃料电池中Mg作负极:Mg-2e-===Mg2+,Pt作正极:H2O2+2H++2e-===2H2O,总反应式:Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O,消耗H+,使c(H+)减小,pH增大,且H+移向正极。
高二化学化学电源试题
高二化学化学电源试题1.普通锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为:Zn(s)+2MnO2+2NZn2++Mn2O3(s)+2NH3↑+H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()A.Zn B.碳C.MnO2和N D.Zn2+和NH3【答案】C【解析】根据方程式可知:Zn为原电池的负极,碳棒为原电池的正极,负极失电子变成Zn2+,失去的电子被MnO2和N得到,生成了低价态的Mn2O3和不带电的NH3。
所以在正极上N和MnO2为反应物。
【考点】燃料电池2.天然气(主要成分是甲烷)是一种清洁、高效的能源,现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气;此外天然气也是很好的燃料电池的燃料,甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。
请回答下列问题:(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:。
随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为:;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为: mL。
(3)将(2)中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度之比为:。
【答案】(1)CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;减小(2)Cl―-2e-=Cl2↑;28(3)25000︰1【解析】(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,随着反应的不断进行溶液的OH-不断被消耗,pH不断减小。
高二化学必修三化学电源课时训练题含参考答案.doc
高二化学必修三化学电源课时训练题含参考答案A.a电极是负极B.b电极的电极反应:4OH--4e-===2H2O+O2↑C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置解析:燃料电池中H2为负极,O2为正极,反应分别为H2-2e -===2H+,O2+4e-+2H2O===4OH-。
答案:B能力提升11.(2011山东高考题)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为__________________________________________。
要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是__________。
(2)下图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+xS===Na2Sx,正极的电极反应为__________________________________。
M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是____________________________。
与铅蓄电池相比,消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的______倍。
(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH______(填“增大”“减小”或“不变”),Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为_____________(用离子方程式表示)。
解析:(1)乙醇中还有羟基可以与金属钠反应放出氢气,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑;单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,在加热时可与热的氢氧化钠溶液反应,因此要清洗附着在试管壁上的硫,可选用CS2或热的氢氧化钠溶液。
(2)由电池反应可以看出金属钠失去电子作为负极,单质硫得电子被还原成S2-x,所以正极的电极反应式为xS+2e-===S2-x;由于原电池内部要靠离子的定向运动而导电,同时钠和硫极易化合,所以也必须把二者隔离开,因此其作用是离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫;在铅蓄电池中铅作负极,反应式为Pb(s)+SO2-4(aq)-2e-===PbSO4(s),因此当消耗1 mol即207 g铅时转移2 mol电子,而207 g钠可以失去的电子数为20723=9(mol),所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的9/2=4.5倍。
高中化学复习考点知识专题训练49---化学电源(含答案解析)
C.电池工作时, OH- 向电极 B 移动
+ + D.电极 B 上发生的电极反应为 O2 4H+ 4e- =2H2O
13.铅酸蓄电池广泛应用于机动车辆,其构造如图所示。已知 PbSO4 难溶于水,电池反 应方程式为 PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 。下列说法不正确的是( )
D. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
11.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化
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碳。该电池负极发生的反应是( ) A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)+2eB.O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(l) C.CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+6H+(aq)+6eD.O2(g)+2H2O(l)+4e-=4OH12.一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确 的是( )
②正极反应式是 _________________________________________________________________;
③总反应方程式是 _______________________________________________________________。 21.某同学设计了甲烷燃料电池并探究某些工业电解原理(如图所示),其中乙装置为 探究氯碱工业原理(X 为阳离子交换膜,C 为石墨电极),丙装置为探究粗铜精炼原 理。请回答下列问题:
高中化学练习题 化学电源 附答案解析
高中化学化学电源【学习目标】1、了解常见电池的分类及优点;2、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
【要点梳理】知识点一、化学电池1、定义化学电池是将化学能转变成电能的装置。
【高清课堂:化学电源#化学电池的分类】2、分类3、化学电池的优点①化学电池的能量转换效率较高,供能稳定可靠。
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。
③使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作。
4、判断电池优劣的主要标准①比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位(W·h)/k或(W·h)/L。
②比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位W/kg或W/L。
③电池的可储存时间的长短。
【高清课堂:化学电源#常见的化学电池】知识点二、常见的化学电池电池负极反应正极反应总反应式一次普通干电池(Zn、MnO2、NH4Cl、C)Zn-2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=2NH3+Mn2O3+H2O2MnO2+2NH4++Zn=2NH3+Mn2O3+H2O+Zn2+放电2PbSO充电2NiO(OH)+H2放电充电2Ni(OH)22H2+O2=2H2O知识点三、各种化学电池的特点知识点四、化学电池电极反应式的书写1、根据装置书写电极反应式①先分析题目给定的图示装置,确定原电池正负极上的反应物质,并标出电子得失的数目。
②电极反应式的书写a.负极:活泼金属或H2失去电子生成阳离子;若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式。
如铅蓄电池,负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4。
b.正极:阳离子得到电子生成单质或O2得到电子,若反应物是O2,则有以下规律:电解质溶液是碱性或中性:O2+2H2O+4e-=4OH-电解质溶液是酸性;O2+4H++4e-=2H2O③正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2、给出总反应式,写电极反应式如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),选择一个简单的变化去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式,即得结果。
高二年级化学课时训练:4.2化学电源(新人教版选修4含解析)
课时训练20化学电源1.下列有关化学电源的说法中正确的是()A.化学电源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.二次电池又叫蓄电池,它放电后可再充电使活性物获得再生D.一次电池包括干电池和蓄电池解析:化学电源工作时也有少量热量产生,故化学能也部分转化为热能,A项错误;任何电池的效率都不能达到100%,燃料电池的能量转化率为80%左右,B项错误;蓄电池并不是一次电池,故D项错误。
答案:C2.下列有关电池的说法不正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.锌银电池工作时,电子沿外电路从银电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰电池中,锌电极是负极解析:化学电池包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
锂离子电池放电完全后经充电可再次使用,属于二次电池,A项正确;锌银原电池中锌较活泼,作负极,银作正极,故电子由锌流向银,B项错误;所有的化学电池都是将化学能转化成电能,作为燃料电池也不例外,C项正确;在锌锰电池中,较活泼的Zn失去电子生成Zn2+,作负极,D项正确。
答案:B3.普通锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为Zn(s)+2MnO2+2N Zn2++Mn2O3(s)+2NH3↑+H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()A.ZnB.碳C.MnO2和ND.Zn2+和NH3解析:根据方程式可知:Zn为原电池的负极,碳棒为原电池的正极,负极失电子变成Zn2+,失去的电子被MnO2和N得到,生成了低价态的Mn2O3和不带电的NH3。
所以在正极上N和MnO2为反应物。
答案:C4.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。
有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH--2e-Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。
根据上述电极反应,判断下列叙述中正确的是()A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大B.在使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应D.Zn是负极,Ag2O是正极解析:根据原电池原理:负极失去电子发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应,可以判断该原电池中Zn为负极,Ag2O为正极;根据电极反应可以得知负极区溶液的pH减小,故A、C两项错误;电子是从负极沿导线流入正极,故B项错误。
高中化学《化学电源》练习题(含解析)
A.在放电时,该电池正极上的金属铅被还原
B.在放电时,负极发生的反应是 Pb + SO42--2e-=PbSO4
C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是 PbSO4+ 2e-=Pb + SO42-
11.A
【详解】A.缺铁性贫血需要补充 构成的硫酸盐、乳酸盐、葡萄糖酸盐,A项错误;
B.铅蓄电池放电过程中, 不断和Pb、 反应,因此 溶液浓度变小,B项正确;
C.实验室配制氯化铁溶液时,常将 晶体溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释到所需的浓度,目的是通过增大溶液中氢离子浓度来抑制 水解,C项正确;
C.O2在正极上得到电子,根据燃料电池的示意图,O2+4e-+2CO2=2CO ,故C正确;
D.O2在正极上得到电子,根据燃料电池的示意图,O2+4e-+2CO2=2CO ,当转移4mol e-时正极消耗1mol O2和2mol CO2,故D正确;
故选B。
10.D
【分析】根据总反应可知CH4被氧化,O2被还原,所以通入甲烷的a极为负极,通入空气的b极为正极。
B.手机上用的锂离子电池可以充电,可以放电,属于二次电池,故B正确;
C.甲醇燃料电池为原电池的原理,可以把化学能转化为电能,故C正确;
D.铅酸蓄电池中,Pb为负极, 是正极,故D错误;
故选D。
3.C
【详解】A.镍氢电池、锂离子电池为二次电池,碱性锌锰干电池为一次电池,故A错误;
B.燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等,产物多为CO2、H2O等,不污染环境,故B错误;
第23讲化学电源(解析版)-2024年新高二化学暑假讲义+习题(人教版2019选择性必修1)
第23讲化学电源1.证据推理与模型认知:通过对常见化学电源的分析,建立对原电池过程系统认识的思维模型,提高对原电池本质的认识。
2.科学态度与社会责任:增强科技意识,不断研发新型电池,满足人类社会发展的需求。
积极回收利用废旧电池,减少其对环境的污染。
一、化学电源概述一次电池1.化学电源概述(1)化学电源的分类原电池是各种化学电源的雏形,常分为如下三类:①一次电池:也叫做干电池,放电后不可再充电的电池。
①二次电池:又称可充电电池或蓄电池,放电后可以再充电而反复使用的电池。
①燃料电池:一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。
(2)判断电池优劣的主要标准①比能量:单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位是(W·h)·kg-1或(W·h)·L-1。
①比功率:单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位是W·kg-1或W·L-1。
①电池可储存时间的长短。
(3)化学电池的回收利用使用后的废弃电池中含有大量的重金属、酸和碱等有害物质,随处丢弃会对生态环境和人体健康造成危害。
废弃电池要进行回收利用。
(4)化学电源的发展方向小型化、供电方便、工作寿命长、不需要维护的电池受到人们的青睐,如镍氢电池、锂离子电池等。
2.一次电池:锌锰干电池负极:锌筒负极反应物:锌粉二、二次电池1.铅酸蓄电池铅酸蓄电池是一种常见的二次电池,其放电过程表示如下:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(1)负极是Pb,正极是PbO2,电解质溶液是H2SO4溶液。
(2)放电反应原理①负极反应式是Pb+SO2-4-2e-===PbSO4;①正极反应式是PbO2+4H++SO2-4+2e-===PbSO4+2H2O ;①放电过程中,负极质量的变化是增大,H2SO4溶液的浓度减小。
(3)充电反应原理①阴极(还原反应)反应式是PbSO4+2e-===Pb+SO2-4;①阳极(氧化反应)反应式是PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO2-4;①充电时,铅蓄电池正极与直流电源正极相连,负极与直流电源负极相连。
高二化学选择性必修一第四章第一节原电池第2课时化学电源同步练习题含解析
B.a极生成的H+需要穿过X膜进入到电解质中与HO 结合,X膜是阳离子交换膜,B项正确;
C.当外电路流过2mol e-时,根据b极的电极反应式可知需要消耗1mol O2,但本题中未指明是否为标准状况,不能确定O2体积一定为22.4L,C项错误;
1.B
【详解】A.负极失去电子,电极反应式应为 ,故A错误;
B. 在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,故B正确;
C.精炼铜时,粗铜作阳极与电源的正极相连,故C错误;
D.钢铁发生电化学腐蚀时,铁作负极,铁失去电子转化为亚铁离子,则负极的电极反应式为 ,故D错误;
答案选B。
2.B
【详解】
A.长征五号运载火箭箭体采用铝合金是因为铝合金具有硬度大、密度小且耐高温、耐腐蚀的特点,故A错误;
D.当有32 g 反应时,消耗22.4 L
10.化学与生活、科技密切相关,下列有关新闻事件的说法错误的是()
A.哥本哈根世界气候大会共商温室气体减排行动,温室气体二氧化碳是一种弱电解质
B.家庭抗击甲型流感常用“84消毒液”其主要成分是次氯酸钠发生水解
C.黑龙江鹤岗煤矿发生特大瓦斯爆炸事故,瓦斯气是一种化石能源
D.其中阴离子交换膜只允许阴离子和水分子通过,阳离子不能通过阴离子交换膜,故D项错误;
故答案选A。
7.C
【详解】A.原电池工作时,外电路中电子从负极流向正极,故A错误;
B.原电池工作时,金属活泼性强的金属作负极,不一定是锌,故B错误;
C.原电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,故C正确;
D.原电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故D错误;
高二化学化学电源试题答案及解析
高二化学化学电源试题答案及解析1. 普通锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为:Zn(s)+2MnO 2+2NZn 2++Mn 2O 3(s)+2NH 3↑+H 2O ,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A .ZnB .碳C .MnO 2和ND .Zn 2+和NH 3【答案】C【解析】根据方程式可知:Zn 为原电池的负极,碳棒为原电池的正极,负极失电子变成Zn 2+,失去的电子被MnO 2和N 得到,生成了低价态的Mn 2O 3和不带电的NH 3。
所以在正极上N 和MnO 2为反应物。
【考点】燃料电池2. 据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电,其电池反应为:2CH 3OH+3O 2+4OH -2CO 32-+6H 2O ,则下列有关说法不正确的是A .放电时化学能转变为电能B .放电时CH 3OH 参与正极反应C .充电时阴极产生CH 3OHD .充电时每生成1mol CH 3OH ,则转移6mol 电子【答案】B【解析】放电时,根据电池反应式知,C 元素的化合价升高,所以甲醇所在电极为原电池的负极,O 元素的化合价降低,所以通入氧气的极为原电池的正极,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,充电时,阴阳极上电极反应式为正负极的电极反应式的逆反应,以此来解答。
A 、放电时是原电池,化学能转变为电能,A 正确;B 、放电时,负极上甲醇失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH 3OH-6e -+8OH -=CO 32-+6H 2O ,故B 错误;C 、充电时,碳酸根离子得电子生成甲醇,则有CH 3OH 生成的电极为阴极,故C 正确;D 、充电时,碳元素的化合价从+4价降低到-2价,得到6个电子,则电充电时每生成1mol CH 3OH ,则转移6mol 电子,故D 正确,答案选B 。
专题4-2 化学电源-2017-2018学年高二化学选修4 含解析
第四章电化学基础4.2 化学电源一、选择题1.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【答案】C2.下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是A.氢气 B.甲烷 C.甲醇 D.汽油【答案】A【解析】甲烷、甲醇、汽油含有碳元素,燃烧过程中易生成污染气体,氢气燃烧生成无污染的水,是最环保的燃料,答案选A。
【点睛】本题考查燃料燃烧产物分析,结合燃料电池原理。
考核化学与社会问题中的节能减排、保护环境、资源利用等相关问题。
燃料电池的能量转换率为80%,普通电池的转换率为30%左右,氢气作为燃料电池的燃料,其产物又是水,对环境无危害性,从能效比及环境保护的角度看,氢气的确是最理想的能源。
太阳能和氢能全面使用将是新能源领域人类努力的方向。
+3.下列有关电池的叙述正确的是A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化C.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅D.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能【答案】B【解析】4.Mg−AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池,以下说法错误的是A.放电时Cl−由负极向正极迁移B.正极反应式为:AgCl+e−=Ag+Cl−C.Mg作电池负极,发生氧化反应D.当负极质量减轻4.8 g,电路中通过0.4 mol电子【答案】A5.下列关于铅蓄电池的说法正确的是SO-(aq)=PbSO4(s)+2e−A.放电时,正极发生的电极反应是Pb(s)+24B.放电时,该电池的负极材料是铅板C.充电时,电池中硫酸的浓度不断减小SO-(aq)D.充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e−=Pb(s)+24【答案】B【解析】铅蓄电池充放电总反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)。
2024_2025学年高中化学期末复习备考每日一题化学电源含解析新人教版选修4
化学电源高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。
质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。
下列说法不正确的是A.电极a为电池的负极B.电极b上发生的电极反应为O2+4H++4e-===2H2OC.电路中每流过4 mol电子,在正极消耗44.8 L H2SD.每17 g H2S参加反应,有1 mol H+经质子膜进入正极区【参考答案】C一次电池:发生氧化还原反应的物质消耗到肯定程度,就不能再运用的电池,如一般锌锰干电池、锌银电池、锂电池等。
二次电池:放电后可以再充电使活性物质再生,可以多次重复运用的电池,如铅蓄电池、氢镍电池等。
燃料电池:能连续将燃料和氧化剂的化学能干脆转化为电能的化学电池,如氢氧燃料电池、甲醇燃料电池等。
燃料电池电极反应书写的留意事项(1)燃料电池的负极是可燃性气体,失去电子发生氧化反应;正极多为氧气或空气,得到电子发生还原反应,可依据电荷守恒来配平。
(2)燃料电池的电极不参加反应,有很强的催化活性,起导电作用。
(3)燃料电池的电极反应中,酸性溶液中不能生成OH−,碱性溶液中不能生成H+;水溶液中不能生成O2−,而熔融电解质中O2被还原为O2−。
(4)正负两极的电极反应在得失电子守恒的前提下,相加后的电池反应必定是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠加反应。
1.对于化学电源的叙述正确的是A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高B.化学电源所供应的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C.化学电源均是平安、无污染的D.化学电源即为充电电池2.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
关于该电池的叙述正确的是A.该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应式为:C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2↑+24H+C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移D.在电池反应中,每消耗1 mol 氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/6 L 3.我国科学家研发出一种新型的锂离子电池,放电时有关离子转化关系如下图所示,下列说法正确的是A.Li+透过膜除允许 Li+通过外,还允许H2O分子通过B.放电时,进入贮罐的液体发生反应:+2Fe2+===2Fe3++2C.充电时,钛电极与外电源的负极相连D.充电时,电池内部发生的总反应为 Li+Fe3+=== Li++Fe2+4.酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其四周是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。
化学电源考试题及答案
化学电源考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 锂离子电池的工作原理是基于哪种化学反应?A. 氧化还原反应B. 酸碱中和反应C. 沉淀反应D. 置换反应答案:A2. 铅酸电池的正极材料是什么?A. 铅B. 氧化铅C. 硫酸铅D. 碳答案:B3. 镍氢电池的负极材料是?A. 镍B. 氢气C. 氧化镍D. 氢氧化镍答案:D4. 燃料电池的能量转换效率通常比传统内燃机高,这是因为?A. 燃料电池直接将化学能转换为电能B. 燃料电池的化学反应是可逆的C. 燃料电池工作时不产生热量D. 燃料电池不需要催化剂答案:A5. 下列哪种电池是可充电的?A. 锌锰干电池B. 锂离子电池C. 碱性电池D. 银锌电池答案:B二、填空题(每空1分,共20分)1. 锂离子电池的正极材料通常为_________,负极材料为_________。
答案:锂钴氧化物;石墨2. 铅酸电池放电时,正极反应式为_________,负极反应式为_________。
答案:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O;Pb + SO42- - 2e- → PbSO43. 镍氢电池的电解质是_________。
答案:氢氧化钾溶液4. 燃料电池的工作原理是将_________直接转化为电能。
答案:化学能5. 锌锰干电池的正极材料是_________,负极材料是_________。
答案:二氧化锰;锌三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述锂离子电池的充放电过程。
答案:在锂离子电池的充电过程中,锂离子从正极材料中脱出,通过电解质移动到负极材料中并嵌入其中。
放电过程则相反,锂离子从负极材料中脱出,通过电解质移动到正极材料中。
2. 铅酸电池在放电过程中,正负极材料分别发生什么变化?答案:在铅酸电池放电过程中,正极材料氧化铅(PbO2)与硫酸反应生成硫酸铅(PbSO4)和水,负极材料铅(Pb)也与硫酸反应生成硫酸铅(PbSO4)。
2020年高二基础班化学电源测试题(附答案)
2020年高二基础班化学电源测试题学校:__________姓名:__________班级:__________考号:__________一、单选题(每题3分,共48分)1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。
下面有关电池的叙述正确的( )A. 锌锰干电池工作段时间后碳棒变细B. 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C. 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D. 太阳能电池的主要材料是高纯度二氧化硅2、下列说法正确的是()A.吸热反应一定是反应物能量低于生成物能量B.由于燃料的燃烧是一次性的,所以燃料电池属于一次电池C.电能是经过一次能源加工转换得到的能源,因此,属于二次能源D.断开旧化学键与形成新化学键之间的能量差只能以热量的形式释放3、在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2。
下列该电池的电极反应,正确的是( )A.负极反应为Zn-2e-Zn2+B.负极反应为Zn+2H2O-2e-Zn(OH)2+2H+C.正极反应为2MnO2+2H++2e-2MnOOHD.正极反应为2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-4、Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池方程式为:2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。
有关该电池的说法正确的是( )A.可用于海上照明供电B.负极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-C.Mg为电池的正极D.AgCl为正极,发生了氧化反应5、一种三室微生物燃料电池用于污水净化、海水淡化,工作原理如图1,以下错误的是( ) A.中间室Cl—移向左室 B.处理后的含硝酸根废水pH降低C.X气体为CO2 D.电路中每通过1 mol电子,产生标准状况下氮气的体积为2.24L5题图1 6题图2 7题图36、电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,工作原理如图2。
人教版高中化学选修四4.2化学电源(同步检测,含答案).doc
一.选择题(每题10分,共60分) 1.下列冇关化学电池的说法不正确的是( ) A. 化学电池是将化学能变成电能的装置B. 一次电池的活性物质消耗到一淀程度就不能使用了C. 二次电池乂称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电,故可多次重复使用D ・燃料电池是将燃料燃烧所放;11的能量转化为化学能装置2. 一种光化学电池的结构如图所示,当光照在表面涂冇氯化银的银片上时,发 光昭 _生反应:AgCl (s )上亠Ag (s ) + Cl (AgCl )[CI (AgCl )表示生成的氯原子吸附在氯化 银表面],Cl (AgCl )+J ——Cl (aq )o 下列说法正确的是( )A. 光照时,外电路电流rflY 流向XB. 光照时,Pt 电极上发生的反应为2Cr-2e'=Cl 2TC. 光照时,C1 一向Ag 电极移动D. 光照时,电池总反应为 AgCl(s)+Cu\aq)^^Ag(s)+Cu 24 (aq)+cr (aq)3. 微型钮扌II 电池在现代生活中有广泛应用。
有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O 和Zn,电解质溶 液为 KOH,电极反应为:Zn+2OH-2e=ZnO+H 2O ; Ag 2O+H 2O+2e=2Ag4-2OH*。
根据上述反应式, 判断下列叔述中不正确的是( )A. 在使用过程中,电池负极区溶液的pH 减小B. 使用过程中,电了由Ag2。
极经外电路流向Zn 极C. Zn 是负极,Ag2。
是正极D. Ag2O 电极发生还原反应,Zn 电极发生氧化反应4. (2016・宁波高三十校联考)册@凹)・空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%〜30%的K0H 溶液。
下列说法中,不正确的是()A. 该电池放电时,通入册的一极为负极B. 电池每释放1 mol N?转移的电了数为4佩C. 通入空气的-•极的电极反应式是02+2H,0+4e _=40H _D. 电池工作一段时间后,电解质溶液的pH 将不变5. 美国科学家成功开发便携式I 古I 体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料。
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高二化学化学电源试题答案及解析1.质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。
该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。
下列对该燃料电池的描述中正确的是()①正极反应为:O2+4H++4e-2H2O②负极反应为:2H2-4e-4H+③总的化学反应为:2H2+O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④【答案】C【解析】燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的,故③错。
因为导电离子是H+,且向正极移动,所以正极反应为O2+4H++4e-2H2O,电子由负极通过外电路流向正极。
【考点】燃料电池2.下列关于右图装置的说法正确的是A.银电极是负极B.铜电极上发生的反应为Cu-2e-=Cu2+C.外电路中的电子是从银电极流向铜电极。
D.该装置能将电能转化为化学能【答案】B【解析】A项:银电极是正极,故错;C项:外路电子从铜电极流向银电极,故错;D项:原电池装置,化学能转化为电能,故错。
故选B。
【考点】原电池的工作原理点评:本题考查学生原电池的工作原理,注意教材知识的灵活应用,属于基础知识的综合考查,难度不大。
3.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为:Zn + 2 MnO2 + H2O ="=" ZnO + 2MnO (OH)。
下列说法正确的是A.该电池的正极为锌B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C.当 0.l mol Zn 完全溶解时,流经电解液的电子个数为 1.204×l023D.电池正极反应式为: 2MnO2 + 2e -+2H2O ="=2MnO" (OH)+2OH-【答案】D【解析】A、从电池反应可知,锌被氧化,失去电子,所以是负极,故A错误;B、该电池反应中二氧化锰发生了还原反应,二氧化锰得到电子,被还原,为原电池的正极,故B错误;C、当有0.1mol锌溶解时,失去电子数为 0.1×2×6.02×1023=1.204×1023,但电子由负极经外电路流向正极,不流经电解液,故C错误;D、电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-,或2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)十2OH-,故D正确。
故选D。
【考点】化学电源新型电池电极反应和电池反应方程式点评:本题考查化学电源新型电池,侧重于电极反应方程式的考查,题目难度中等,注意从正负极发生的变化结合电解质的特点书写电极反应式.本题易错点为C,注意电子与溶液中离子的移动的区别。
4.天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室,其供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。
右图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是 ( )A.当有0.1mol电子转移时,a电极产生2.24LH2(标况下)B.b电极上发生的电极反应是:4H2O+4e-=2H2↑+4OH-C.c电极上发生还原反应,B池中的H+可通过隔膜进入A池D.d电极上发生的电极反应是:O2+4H++4e-=2H2O【答案】C【解析】电解池中的电极反应为:b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑;a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H++4e-=2H2↑;原电池中是酸性溶液,电极反应为:d为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-=4H+;c电极为正极得到电子发生还原反应:O2+4H++4e-=2H2O;A、阳极电极反应计算,当有0.1 mol电子转移时,a电极产生1.12LH2故A错误;B、b电极上发生的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑;故B错误;C、c电极上进行还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池,故C正确;D、d电极上发生的电极反应是:2H2-4e-=4H+;故D错误;故选C。
【考点】化学电源新型电池点评:本题考查了化学电源新型电池,主要考查原电池和电解池的工作原理,电极判断,电极反应,关键是原电池中电解质溶液是酸性环境,注意电极书写。
5.铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池,新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为电解质,电池总反应:Pb+PbO2+4H+2Pb2++2H2O。
若充放电过程中电解质溶液的体积变化忽略不计,下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法正确的是A.充放电时,溶液中Pb2+浓度保持不变B.充放电时,溶液的导电能力变化不大C.充电时,阳极反应式为:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+D.充电时,铅酸蓄电池的负极与外接电源的正极相连【答案】BC【解析】新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为电解质,电池总反应:Pb+PbO2+4H+2Pb2++2H2OA.充放电时,溶液中Pb2+物质的量保持不变;B.充放电时,溶液的导电能力变化不大;正确C.充电时,阳极反应式为:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+正确;D.充电时,铅酸蓄电池的负极与外接电源的负极相连。
故选BC。
【考点】二次电池点评:铅蓄电池的工作原理:铅酸蓄电池用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用1.28%的稀硫酸作电解质。
在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。
电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅。
电池在用直流电充电时,两极分别生成铅和二氧化铅。
移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。
铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫做二次电池。
铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水,使电解质保持含有22~28%的稀硫酸。
放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4+ 2H2O负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4总反应: PbO2+ Pb + 2H2SO4="==" 2PbSO4+ 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)。
6.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入一个生铁块,放置一段时间。
下列有关描述错误的是A.生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-===Fe2+D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀【答案】B【解析】生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀.下面再分析每个选项A、生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,故A正确.B、左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀,所以左边试管内气体的氧气减小,右边试管内气体的压强不大,导致U型管内红墨水左高右低,故B错误.C、生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,负极上铁失电子发生氧化反应Fe-2e-→Fe2+,故C正确.D、左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀,故D正确。
【考点】金属的电化学腐蚀与防护点评:本题考查了金属的腐蚀与防护,难度不大,明确生铁在中性溶液中易发生吸氧腐蚀,在酸性溶液中易发生析氢腐蚀。
7.关于铅蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4PbSO4+2H2O的说法正确的是()A.在放电时,正极发生的反应是 Pb(s) +SO42—(aq)= PbSO4(s) +2e—B.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e—=" Pb(s)+" SO42—(aq)【答案】B【解析】放电相当于原电池,充电相当于电解池。
所以根据总的反应式可知,在放电时,正极是二氧化铅得到电子,发生还原反应,A不正确;原电池中负极失去电子,B正确;在充电时,反应中生成硫酸,所以电池中硫酸的浓度不断增大,C不正确;电解池中阳极失去电子,发生氧化反应,D不正确,应该是PbSO4(s)-2e—+2H2O= PbO2(s)+ 4H++SO42—(aq),答案选B。
【考点】考查蓄电池的有关判断点评:在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。
电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
正极得到电子,发生还原反应,据此可以进行有关的判断和计算。
另外该题的关键还有充电相当于是放电的逆过程,据此可以书写有关的电极反应式。
8.汽车的启动电源常用铅蓄电池。
其结构如下图所示,放电时其电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O。
下列叙述中正确的是()A.Pb是正极B.PbO2得电子,被氧化C.PbO2得电子,被还原D.电池放电时,溶液酸性增强【答案】C【解析】在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。
电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
正极得到电子,发生还原反应。
放电相当于原电池,所以根据方程式可知,放电时Pb是负极,失去电子。
二氧化铅是正极,得到电子,放电是消耗硫酸的,因此首先降低,所以正确的答案选C。
9.(8分)氢氧燃料电池是将H2通入负极,O2通入正极而发生电池反应的,其能量转换率高。
(1)若电解质溶液为KOH,负极反应为_________________________________________ (2)若电解质溶液为硫酸,其正极反应为______________________ ,若在常温下转移2mol电子,可产生水质量为_________g。
(3)若用氢氧燃料电池电解由NaCl和CuSO4组成的混合溶液,其中c(Na+)=3c(Cu2+)=3mol·L—1,取该混合液100mL用石墨做电极进行电解,通电一段时间后,在阴极收集到1.12L(标准状况)气体。
此时氢氧燃料电池中消耗H2和O2的物质的量各是多少?(写出计算过程)(保留2位小数)【答案】(1) 2 H2-4 e-+ 4 OH-=4 H2O(2) O2+4e-+ 4 H+= 2 H2O 18 g(3)H2和O2的物质的量分别为:0. 15 mol, 0.075 mol【解析】(1)负极失去电子,所以电极反应式为2 H2-4 e-+ 4 OH-=4 H2O。