北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版化学
第八章 化学反应与电能
新高考
三年模拟
1.某实验小组用纳米结构的硼掺杂金刚石电极构建全碱性肼(l)—硝酸根燃料电池(如
图所示)。已知:双极膜由阴、阳离子膜组成,双极膜中水电离出OH-和H+,在电场力作用
下向两极迁移。下列叙述错误的是( )
A.电极a为负极,电极b为正极
B.电极b上的电极反应式为N +6H O+8e- NH +9OH-
O- 2 3
3
C.电极a上生成5.6 g N 时,有0.8 mol H+向电极a迁移
2
D.转移1 mol电子时,负极区溶液质量增重10 g
答案 C
2.一种微生物燃料电池可将醋酸盐作为燃料转化为对环境友好的产物,其原理如下图所
示。双极膜间的H O解离为H+和OH-并分别向两极迁移。
2
下列说法错误的是( )
A.电极b的电势高于电极a的电势
B.电池工作时,双极膜中H+向电极a迁移
C.电极a的反应为CH COO--8e-+2H O 2CO ↑+7H+
3 2 2
D.理论上,消耗的CH COO-与O 的物质的量之比为1∶2
3 2
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答案 B
3.光电合成H O 、HClO绿色消毒剂具有巨大的潜力。下图中的电解池以含In S /
2 2 2 3
MnIn S S型异质结双功能催化剂为电极材料电解NaCl溶液,实现了同时生成H O 和
2 4 2 2
HClO。下列说法错误的是 ( )
A.b电极的电势高于a电极
B.电解过程中Ⅱ池pH变小
C.离子交换膜为阳离子交换膜,Ⅱ池溶液质量增大
D.Ⅰ池电极反应为O +2e-+2H O H O +2OH-
2 2 2 2
答案 C
4.钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,图1是钙钛矿太阳能电池的工作示意图,
图2是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图。下列说法
错误的是( )
A.C电极接钙钛矿太阳能电池的B极
B.D电极发生的电极反应式为2H O-4e- O ↑+4H+
2 2
C.图2中的离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,Ⅱ为质子交换膜
D.当太阳能电池有9 mol电子转移时,酸性Cr (SO ) 溶液质量减轻156 g
2 4 3
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答案 D
5.锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一
种新型的Ca-LiFePO 可充电电池的原理示意图如图所示,电池反应为xCa2++2LiFePO
4 4
xCa+2Li FePO +2xLi+。下列说法正确的是( )
1-x 4
A.放电时,钙电极为负极,发生还原反应
B.充电时,Li FePO /LiFePO 电极的电极反应式为LiFePO -xe- Li FePO +xLi+
1-x 4 4 4 1-x 4
C.锂离子导体膜的作用是允许Li+和水分子通过,同时保证Li+定向移动以形成电流
D.充电时,当转移0.2 mol电子时,理论上阴极室中电解质的质量减轻4.0 g
答案 B
6.为实现CO 的资源化利用与电能储存,设计如图所示的三室隔膜电解装置(阴极室中注
2
入溶有大量CO 且含有少量水的有机复合电解液),该装置将CO 还原为CO,同时得到副
2 2
产物Cl 和碳酸氢盐。下列说法错误的是( )
2
A.离子交换膜a为阴离子交换膜
B.阳极反应式:2Cl--2e- Cl ↑
2
C.浓度:食盐水1>食盐水2
D.每通过2 mol e-,消耗22.4 L CO
2
答案 D
广东
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7.利用电化学原理既能输出电能,又能合成有机物。如图所示装置在输出电能的同时可
合成苯胺。该电池工作时,下列说法不正确的是( )
A.多孔惰性电极为正极
B.电流方向为A→B
C.负极电极反应式为Al-3e- Al3+
D.反应一段时间后,负极区溶液pH 减小
答案 D
8.纸电池像纸一样轻薄柔软,在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。
如图为某种纸电池的结构示意图。电解液为氯化钠溶液,总反应为2Mg+O +2H O
2 2
2Mg(OH) ,下列有关纸电池说法不正确的是( )
2
A.镁作负极材料,发生氧化反应
B.电池工作时,化学能转化为电能
C.该电池的正极反应式为O +4e-+2H O 4OH-
2 2
D.当2.4 g Mg发生反应时,流经溶液的电子数为0.2N
A
答案 D
9.畜禽废水中含大量N、P元素,通过电解形成MgNH PO ·6H O沉淀(鸟粪石)进行回收。
4 4 2
用如图装置模拟该过程,其中含P微粒共有1 mol。下列说法错误的是( )
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A.阳极反应有:Mg-2e-+N +6H O MgNH PO ·6H O
H++PO3- 2 4 4 2
4 4
B.若电路中转移1.98 mol e-,则溶液中剩余含P微粒为0.01 mol
C.强酸或强碱环境更有利于去除氮、磷元素
D.鸟粪石可用作缓释肥,实现变废为宝
答案 C
10.某团队研究发现三价水系(酸性电解质溶液)铟金属电池的比容量大,循环寿命长。
其工作原理图如下,已知MnOOH(羟基氧化锰)难溶于水。下列说法错误的是( )
A.充电时,H+移向电极甲
B.放电时,电路中转移3 mol电子,两电极质量变化数值之和为112 g
C.放电时,总反应:In+3MnO +3H+ 3MnOOH+In3+
2
D.充电时,阳极反应:MnOOH-e- MnO +H+
2
答案 B
11.通过电解含锰废水可回收Mn、MnO 和H SO 产品,其工作原理如图,下列说法不正确
2 2 4
的是( )
A.惰性电极a连接电源的负极
B.膜X类型为阳离子交换膜
C.Ⅲ室发生的电极反应:Mn2+-2e-+2H O MnO +4H+
2 2
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D.当电路中通过1 mol电子,从溶液中回收锰元素的质量为55 g
答案 B
12.羟基自由基(·OH)具有极强的氧化能力,它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。
在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基(·OH)处理含苯酚废水和含甲醛
废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的H O解离为H+和OH-。下列说法错误的是(
2
)
A.M极为阴极,电极反应式:O +2e-+2H+ 2·OH
2
B.双极膜中H O解离出的OH-透过膜a向N极移动
2
C.每处理6.0 g甲醛,理论上有0.4 mol H+透过膜b
D.通电一段时间后,理论上苯酚和甲醛转化生成CO 物质的量之比为6∶7
2
答案 C
江苏
13.我国科学家研究发现一种电化学“大气固碳”有效方法的原理如图所示。充电时,
通过催化剂的选择性控制,只有Li CO 发生氧化。下列有关说法正确的是( )
2 3
A.放电时,电极B发生氧化反应
B.该电池可选用Li SO 水溶液作离子导体
2 4
C.充电时,Li+从电极B移向电极A
D.放电时,每消耗1 mol CO 转移的电子数约为4×6.02×1023
2
答案 C
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14.一款锂离子电池如图所示,放电时的总反应为Li CoO +Li C LiCoO +C 。下列
1-x 2 x 6 2 6
说法正确的是( )
A.电池放电时,钴氧层为负极
B.电池放电时,Li+通过隔膜向石墨层移动
C.电池充电时,钴氧层的电极反应式为LiCoO +xe- Li CoO +xLi+
2 1-x 2
D.电池充电时,外电路中通过0.02 mol电子,石墨层增重0.14 g
答案 D
15.一种浓差电池的放电原理是利用电解质溶液的浓度不同而产生电流。某浓差电池装
置示意图如图所示,该电池使用前将开关K先与a连接一段时间后再与b连接。下列说
法不正确的是( )
A.交换膜应当选择阳离子交换膜
B.K与a连接的目的是形成两电极区溶液的浓度差
C.K与b连接时,电极B上发生的反应为Cu2++2e- Cu
D.K与b连接时,导线中通过2 mol电子,约有1 mol离子通过交换膜
答案 A
16.下列有关化学反应原理的应用不能达到目的的是( )
A.为加快锌粒和稀H SO 的反应速率:向反应体系中滴加少量CuSO 溶液
2 4 4
B.为增大氯水中HClO浓度:向新制氯水中加入CaCO
3
C.为减缓海水中钢铁水闸腐蚀:水闸与外加直流电源的正极相连
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D.为除去锅炉水垢中的CaSO :用饱和Na CO 溶液浸泡预处理
4 2 3
答案 C
17.我国科学家研发了一种由废水(含U 、S 等)提铀并同步产电的工艺,其工作原
O2+ O2-
2 4
理和相关物质转化关系如图所示,下列有关该过程的说法不正确的是( )
A.电子从Fe电极经导线流向CCF电极
B.CCF电极上发生的反应有O +2H O+2e- H O +2OH-
2 2 2 2
C.生成(UO )O ·2H O的反应中,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶2
2 2 2
D.利用电解法再次获得含U 的溶液,需将附着UO 、(UO )O ·2H O的电极置于阳极
O2+ 2 2 2 2
2
答案 C
18.以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质,反应原理如下图所
示。下列说法正确的是( )
A.电解时的阳极反应式为2Cr3++6e-+7H O Cr +14H+
2 2O2-
7
B.电解结束后,阴极区溶液pH增大
5
C.1 mol甲苯被氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时,共消耗 mol Cr O2-
6 2 7
D.甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离
答案 C
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山东
19.一种新型双功能催化剂电池的工作原理及催化路径如图所示。*R表示R基团在催化
剂表面的吸附态。下列说法错误的是( )
A.放电时,b极电势高于a极
B.放电时,与起始相比右室n(OH-)减少
C.充电时,决速步反应为*+OH--e- *OH
D.充电时,a极电极反应式为[Zn(OH) ]2-+2e- Zn+4OH-
4
答案 B
20.如图所示为放电状态下的某可充电液态金属电池的分层结构示意图,该电池采用了
三层互不混溶的设计,其中的法拉第选择性膜既有电子通道,又有离子通道(Pb2+无法通
过)。下列说法错误的是( )
A.放电时负极反应式为Pb-2e- Pb2+
B.充电时电极Y连接电源正极
C.放电时外电路每转移1 mol e-,理论上电极Y的质量减少103.5 g
D.使用法拉第选择性膜可以防止负极材料与电解质接触,提高充电效率
答案 AC
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21.如图是某科研团队设计的光电催化反应器,可由CO 制得异丙醇,其中A、B均是惰性
2
电极。下列说法正确的是( )
A.A极为正极,B极发生氧化反应
B.若A极产生4 g H ,则B极产生32 g O
2 2
C.电子从B极通过合成蛋白质纤维膜到A极
D.A极上CO 发生的电极反应为3CO +18H++18e- CH CH(OH)CH +5H O
2 2 3 3 2
答案 AD
22.光电催化CO 还原为含碳化合物,不仅实现了CO 的高效转化和利用,并且为合成碳氢
2 2
化合物提供了一条新的途径,其工作原理如下。设N 为阿伏加德罗常数的值。下列分析
A
错误的是( )
A.装置中隔膜为质子交换膜
B.该装置的能量来源是光能和电能
C.阴极产生乙烯的电极反应为2CO +12e-+12H+ C H +4H O
2 2 4 2
D.每产生32 g氧气,电路中转移电子数为4N
A
答案 D
23.一种“氯介导电化学pH变化”系统可通过调节海水的pH去除海水中的CO ,工作原
2
理:Bi+3AgCl+H O BiOCl+3Ag+2H++2Cl-。该装置由甲、乙两系统串联而成,可实现
2
充放电的交替运行。甲系统放电时的原理如图所示,下列说法错误的是( )
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A.甲系统充电时,电路中每通过2 mol电子,m电极质量增加71 g
B.甲系统放电时,a电极的电极反应式为Bi+H O+Cl--3e- BiOCl+2H+
2
C.乙系统放电时,海水中的Na+从n电极移向m电极
D.乙系统充电时,若电路中通过3 mol电子,理论上可产生标准状况下44.8 L CO
2
答案 AD
24.NO-空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某化学
兴趣小组用如图装置模拟工业处理废气和废水的过程,已知电极材料均为惰性电极。下
列说法正确的是( )
A.交换膜a为阳离子交换膜
B.甲池中正极反应式为O +2H O+4e- 4OH-
2 2
C.在标准状况下,乙池中若处理11.2 L废气SO ,还需通入17.92 L NH
2 3
D.甲池中参加反应的NO与乙池中处理的NO物质的量相等
答案 AC
第 11 页 共 11 页
