化学反应与能量
一、选择题
1.(2019·北京东城区月考)有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是(
Ⅰ.碱性锌锰电池
Ⅱ.铅-硫酸蓄电池
,Ⅲ.铜锌原电池
Ⅳ.银锌纽扣电池
A.Ⅰ所示电池工作中,MnO2的作用是催化剂 B.Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C.Ⅲ所示电池工作过程中,盐桥中K+
移向硫酸锌溶液
D.Ⅳ所示电池放电过程中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag 【答案】D
2.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.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极
1
)
【答案】B
【解析】锂离子电池可以充电再次使用,属于二次电池,A项正确;铜锌原电池中铜为正极,故电流从铜流向锌,而电子是由锌沿外电路流向铜,B项错误;原电池的实质即是将化学能转化成电能,C项正确;Zn失去电子生成Zn,故作负极,D项正确。
3.(2018·湖南郴州模拟)某科研小组模拟“人工树叶”电化学装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为糖类(C6H12O6)和O2,X、 Y是特殊催化剂型电极,已知:装置的电流效率等于生成产品所需的电子数与电路中通过总电子数之比。下列说法错误的是( )
2+
A.该装置中Y电极发生氧化反应
B.X电极的电极反应式为6CO2+24H+24e=== C6H12O6+6H2O
C.理论上,每生成22.4 L(标准状况下)O2,必有4 mol H由X极区向Y极区迁移 D.当电路中通过3 mol e时,生成18 g C6H12O6,则该装置的电流效率为80% 【答案】C
【解析】根据装置图可知,X 与电源的负极相连,为阴极,Y与电源的正极相连,为阳极,阳极上失去电子,发生氧化反应,A项正确;根据装置图可知二氧化碳在X电极上转化为C6H12O6,因此X电极的电极反应式为6CO2+24H+24e===C6H12O6+6H2O,B项正确;H由Y极区向X极区迁移,C项错误;生成C6H12O6的物质的量是18 g÷180 g/mol=0.1 mol,转移电子的物质的量是2.4 mol,因此当电路中通过3 mol e时该装置的电流效率为2.4 mol÷3 mol×100%=80%,D项正确。
4.(2018·河南八市联考)一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示,工作时产生稳定无污染的物质。下列说法不正确的是( )
-
+
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-
+
+
-
A.M极生成氮气且电极附近pH降低
B.负极上每消耗1 mol N2H4,会有4 mol H通过质子交换膜 C.正极的电极反应式为O2+4H+4e===2H2O D.d口流出的液体是蒸馏水 【答案】D
【解析】根据氢离子的移动方向,电极N为正极,电极M为负极,燃料电池的负极为联氨发生氧化反应,电极反应式为N2H4-4e===N2↑+4H,正极是氧气发生还原反应,电极反应式为O2+4H+4e===2H2O,因电解质为酸性溶液,故从d口流出的是酸性液体。
2
+
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+
-
+
5.(2017·江西师大附中第三次模拟)我国科研人员以Zn和尖晶石型锰酸锌(ZnMn2O4)放电
为电极材料,研制出一种水系锌离子电池。该电池的总反应方程式:xZn+Zn1-xMn2O4充电ZnMn2O4(0 A.充电时,Zn向ZnMn2O4电极迁移 B.充电时,阳极反应:ZnMn2O4-2xe===Zn1-xMn2O4+xZn C.放电时,每转移1 mol e,ZnMn2O4电极质量增加65 g D.充放电过程中,只有Zn元素的化合价发生变化 【答案】B 【解析】电解池阳离子向阴极移动,而二次电池中,阴极是原电池的负极,所以Zn - 2+ - - 2+ 2+ 向锌移动,故A项错误;放电时,每转移2 mol e,ZnMn2O4电极质量增加65 g,故C项错误;充放电过程中,Mn、Zn元素的化合价均发生变化,故D项错误。 6.(2017·江西吉安一中八校联考)锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li+2OH,下列说法不正确的是( ) + - A.放电时,正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e===2OH+2Cu B.放电时,电子透过固体电解质向Li极移动 C.通空气时,铜电极被腐蚀,表面产生Cu2O D.整个反应过程中,氧化剂为O2 【答案】B 【解析】放电过程为2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li+2OH,正极上Cu2O得电子发生还原反应生成Cu,A项正确;放电时,阳离子向正极移动,则Li透过固体电解质向Cu极移动,但电子不能在电解质中流动,B项错误;放电过程为2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li+2OH,可知通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中铜相当于催化剂,氧化剂为O2,C、D项均正确。 7.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中滴入CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是( ) + - + + - - - 3
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