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1、高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能-电池（第2课时）化学电源测试题2鲁科版选修4第1章第3节 化学能转化为电能-电池第2课时化学电源一、选择题1. 二氧化硫空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。下列说法错误的是( )A. Pt1电极附近发生的反应为：SO22H2O2e=SO4HB. Pt2电极附近发生的反应为O24e=2O2C. 该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极D. 相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为212电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，
2、其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是( )A. 溶液中OH-向电极a移动B. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：3C. 负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2OD. 电子迁移方向：电极a导线电极b电解质溶液电极a3镍镉（NiCd）可充电电池在现代生活中有广泛的应用。已知镍镉电池的电解质溶液是KOH溶液，放电时的电池反应是：Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，下列说法正确的是()A. 放电时电解质溶液的密度减小 B. 放电时K+向Cd极区移动C. 充电时阳极Cd元素被氧化 D. 充电时阴极附近的pH增大4光电池是发展性能源。一种光化学
3、电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl （s） Ag （s）+Cl（AgCl），Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面，接着Cl（AgCl）+e=Cl （aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是（ ）A. 光照时，电流由X流向YB. 光照时，Pt电极发生的反应为：2Cl+2e=Cl2C. 光照时，Cl向Pt电极移动D. 光照时，电池总反应为：AgCl（s）+Cu+（aq）Ag（s）+Cu2+（aq）+Cl（aq）5装置()为铁镍（Fe-Ni）可充电电池：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2；装置()为电解示意图。当闭合开
4、关K时，Y附近溶液先变红。下列说法正确的是()A. 闭合K时，X的电极反应式为：2H+2e-= H2B. 闭合K时，A电极反应式为：NiO2+2e-+2H+= Ni(OH)2C. 给装置()充电时，B极参与反应的物质被氧化D. 给装置()充电时，OH- 通过阴离子交换膜，移向A电极6最近我国科学家发明“可充电钠-二氧化碳电池”（如图），放电时电池总反应为：4Na+3CO2 = 2Na2CO3+C。下列说法错误的是()A. 电池工作温度可能在200以上B. 该装置可以将化学能转化为电能C. 放电时，Na+向正极移动D. 放电时，正极的电极反应为：4Na+3CO2+4e=2Na2CO3+C7我国科
5、学家构建了一种双微生物燃料电池，以苯酚(QH60)为燃料，同时消除酸性废水中的硝酸盐。下列说法正确的是:（ ）A. a为正极B. 若右池产生0. 672L气体(标况下），则转移电子0.15molC. 左池电极反应式为 C6H6O+11H2O-28e-=6CO2+28H+D. 左池消耗的苯酚与右池消耗的的物质的量之比为別28:58常温常压下，某生物燃料电池(BFC)以乙醇为燃料，直接或间接利用酶作催化剂，其总反应为C2H5OH+3022C02+3H20,其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是（ ）A. 乙醇发生还原反应B. b极上的电极反应式为O2+4e-+H2O=4OH-C. 电池工作时，电
6、解液中的H+由a极向b极迁移D. 当外电路中有1.2 mol电子转移时，能产生4.48 L CO29MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池，该电池的模拟装置如图所示，原电池总反应为Mg2AgCl=MgCl22Ag。下列说法不正确的是()A. 镁电极是该电池的负极，电极反应式为Mg2e=Mg2B. 石墨电极上发生还原反应C. 电池工作时，电流从石墨电极经过外电路流向镁电极D. 当有12 g镁参与原电池反应时，电解质溶液中通过1 mol电子10As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+10HNO3 = 2H3AsO4 + 3S+ 10NO2+ 2H2O，下列说法正确的是（ ）A.
7、该反应的氧化产物仅为SB. 生成lmolH3AsO4时转移电子个数为10NAC. 将反应设计成一原电池，则NO2应该在正极附近逸出D. 反应产生的NO2与56LO2 （标况）混合在水中正好完全反应生成硝酸11一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. 反应CH4H2O3H2CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子B. 电极A上H2参与的电极反应为：H22OH2e=2H2OC. 电池工作时，CO32向电极B移动D. 电极B上发生的电极反应为：O22CO24e=2CO3212下列说法中，正确的是A. 铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应B. 钢铁吸氧腐蚀的正极反应
8、：O2+2e-+2H2O=4OH-C. 给铁钉镀铜可采用Cu2+作电镀液D. 生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀13微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，下图是利用一种微生物将废水中的尿素CO(NH2)2转化为对环境无害物质的装置。下列叙述错误的是( )A. M电极有CO2和N2生成B. H透过质子交换膜由左向右移动C. 微生物促进了反应中电子的转移D. N电极反应式为O2 2H2O 4e=4OH14一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中含酚废水中有机物可用C6H5OH 表示，左、中、右室间分别以离子交换膜分隔。下列说法不正确的是()A. 右室电极为该电池的正极B.
9、 左室电极反应式可表示为C6H5OH28e11H2O=6CO228HC. 右室电极附近溶液的pH减小D. 工作时中间室的Cl移向左室，Na移向右室二、非选择题15. （1）燃料电池已广泛应用于航空领域。如图是一种新型燃料电池装置，其总反应方程式为N2H4O2N22H2O，通入N2H4（肼）的一极是电池的_（填“正极”或“负极”），该电极的电极反应式为_。放电过程中，溶液中的阳离子移向_（填“正极”或“负极”）；（2）在上述燃料电池中，若完全消耗16 g N2H4，则理论上外电路中转移电子的物质的量为_ mol，消耗氧气的体积为_ L（标准状况）；（3）与传统火力发电相比，燃料电池的优点是_、_
10、。16. MgH2和Mg2Cu可用作贮氢材料，MgO可用作炉膛内脱硫脱硝的试剂。（1）MgH2是一种离子化合物，其电子式为_；（2）Mg2Cu在加压条件下储氢时生成MgH2和MgCu2,该反应的化学方程式为_；（3）已知MgH2的有关热化学方程式如下：MgH2(s) =Mg(s)+H2(g) H1=+74.4kJ mol-1；H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g) H2=-241.8 kJ mol-1；Mg(s)+l/2O2(g)=MgO(s) H3=-141.6 KJ mol-1。氢化镁燃烧生成氧化镁和水蒸气的热化学方程式为_；MgH2作贮氢材料时，单位贮氢材料释放出氢气的质量随时间的变
11、化如图甲所示，其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序为_。（4）炉膛内脱除 SO2、NO 反应为2MgO(s)+2SO2(g)+2NO(g)2MgSO4(s)+N2(g) H =akJ/ mol，其平衡常数与温度的关系如图乙所示；上述反应的平衡常数表达式为K=_；a_0(填“”或“,”)。； （5）全固态锂离子电池的结构如图丙所示，放电时电池反应为2Li+MgH2=Mg+2LiH。放电时，X极的电极反应式为_。充电时，Y极的电极反应式为_。17. 海水电池是我国1991年研制的以铝-空气-海水为能源的新型电池，可用于航海标志灯的供电。（1）下列装置的模型，能体现海水电池工作原理的是_（填字母）
12、；（2）海水电池工作过程中，负极的电极反应式为_，该极是电子_（填“流出”或“流入”）的一极，发生_反应。18. 航天飞机常用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4等可燃物质与O2一起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH42O22OH=CO323H2O。（1）负极上的电极反应为_；（2）消耗16.8 L（标准状况下）O2时，有_mol 电子发生转移；（3）开始放电时，正极附近溶液的氢氧根离子浓度_（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案1. 【答案B【解析】APt1电极通入SO2，SO2在负极失电子生成SO4
13、2-，则电极反应为SO2+2H2O-2e-SO42-+4H+，A正确；B酸性条件下，氧气得电子生成水，则Pt2电极附近发生的反应为O2+4H+4e-2H2O，B错误；C放电时，电子从负极流向正极，Pt1电极为负极，Pt2电极为正极，则该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极，C正确；D该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应，即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，所以放电过程中消耗的SO2和O2的体积之比为2：1，D正确，答案选B。本题考查了原电池原理的应用，侧重考查原电池原理，明确电解质溶液酸碱性、电极的判断以及电极方程式的书写方法是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意结合电解
14、质的溶解性以及是否存在交换膜等。2【答案D【解析】A因为a极为负极，则溶液中的阴离子向负极移动，故A正确；B反应中N元素化合价升高3价，O元素化合价降低4价，根据得失电子守恒，消耗NH3与O2的物质的量之比为4：3，故B正确；C负极是氨气发生氧化反应变成氮气，且OH-向a极移动参与反应，故电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故C正确；D电子在外电路移动，则负极移向正极，而内电路只有离子在移动，故D错误；故选D。3【答案D【解析】试题分析：A、根据反应式可知，放电时消耗溶剂水，因此氢氧化钾溶液的密度增大，A不正确；B、原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，所以放电时K+向正极NiO(OH)区移动，B不正确；C、充电可以看做是放电的逆反应，所以充电时原来的正极与电源的正极相连，做阳极，电极反应式为Ni(OH)2eOHNiO(OH)H2O，因此充电时Ni元素被氧化，C不正确；D、充电时Cd(OH)2是阴极，得
