2019年高考化學一輪綜合復習 第6章 化學反應與能量變化 課時4 新型化學電源題型沖關練習.doc

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課時4　新型化學電源 1．二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學能轉(zhuǎn)變成電能的同時，實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，降低了成本提高了效益，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．Pt1電極附近發(fā)生的反應為：SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋ B．Pt2電極附近發(fā)生的反應為O2＋4e－===2O2－ C．該電池放電時電子從Pt1電極經(jīng)過外電路流到Pt2電極 D．相同條件下，放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為2∶1 解析　電池總反應是2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4，Pt1為負極，電極反應式為：SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，Pt2為正極，電極反應式為：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，A、C、D正確，B錯誤。 答案　B 2．(2015昆明二模)利用碳納米管能夠吸附氫氣，設計一種新型二次電池，其裝置如圖所示。關于該電池的敘述不正確的是(　　) A．電池放電時K＋移向正極 B．電池放電時負極反應為：H2－2e－＋2OH－===2H2O C．電池充電時鎳電極上NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2 D．電池充電時碳納米管電極與電源的負極相連 解析　本題考查二次電池的反應原理，意在考查考生對原電池原理和電解原理的理解和綜合應用能力。原電池放電時，陽離子向正極移動，A項正確；該電池中H2在負極上失電子，發(fā)生氧化反應，因電解質(zhì)溶液為堿性溶液，故OH－參與反應，B項正確；放電時，正極(鎳電極)上發(fā)生化合價降低的還原反應，即由NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，充電時正好相反，由Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiOOH，C項錯誤；充電時，該新型二次電池在外加電流的作用下，碳納米管電極上發(fā)生還原反應，故碳納米管電極作陰極，與電源負極相連，D項正確。 答案　C 3．(2016臨沂質(zhì)檢)研究人員研制出一種可快速充放電的超性能鋁離子電池，Al、Cn為電極，有機陽離子與陰離子(AlCl、Al2Cl)組成的離子液體為電解質(zhì)。如圖為該電池放電過程示意圖。下列說法錯誤的是(　　) A．充電時，Al做陰極、Cn為陽極 B．充電時，每生成1 mol鋁，同時消耗4 mol Al2Cl C．放電時，電解質(zhì)中的有機陽離子向鋁電極方向移動 D．放電時，正極反應式為Cn[AlCl4]＋ e－=== Cn ＋ AlCl 解析　由圖示知，該電池放電時，Al作負極，Cn作正極，因此充電時，Al做陰極、Cn為陽極，A項正確；充電時，陰極反應為4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl，B項正確；放電時，電解質(zhì)中的有機陽離子向正電極方向移動，C項錯誤；放電時，正極反應式為Cn[AlCl4]＋e－=== Cn＋AlCl，D項正確。 答案　C 4．(2016長沙一模)一種光化學電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電池總反應為：AgCl(s)＋Cu＋(aq)===Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，下列關于該電池在工作時的說法中正確的是(　　) A．生成108 g銀，轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為1 mol B．Cu＋在負極發(fā)生氧化反應 C．Ag電極活潑，Ag失電子發(fā)生氧化反應 D．Cl－由負極遷移到正極 解析　由題給反應可知，生成1 mol Ag，轉(zhuǎn)移1 mol e－，即生成108 g Ag，轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為NA，A項錯誤；負極Cu＋失電子生成Cu2＋，化合價升高，發(fā)生氧化反應，B項正確；Ag電極為正極，AgCl得電子生成Ag和Cl－，C項錯誤；Cl－由正極向負極遷移，D項錯誤。 答案　B 5．氨氣是一種富氫燃料，可以直接用于燃料電池，下圖是供氨水式燃料電池工作原理： (1)氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇________(填“酸性”、“堿性”或“中性”)溶液。 (2)空氣在進入電池裝置前需要通過過濾器除去的氣體是 ______________________________________________________________。 (3)氨氣燃料電池的反應是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水，該電池的電極總反應是________________，正極的電極反應式是_________________________________________________________________。 解析　氨氣為堿性氣體，會與CO2反應，由此可回答(1)(2)問。由信息和所含元素可知無毒氣體是氮氣，在燃料電池中，燃料為負極，氧氣為正極，根據(jù)堿性環(huán)境可知，正極反應式為O2＋4e－ ＋ 2H2O===4OH－。 答案　(1)堿性　(2)CO2 (3)4NH3 ＋ 3O2===2N2 ＋ 6H2O　3O2＋12e－ ＋ 6H2O===12OH－(或O2 ＋ 4e－ ＋ 2H2O===4OH－)