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1、第六章 化学反应与能量第18讲 原电池化学电源（精练）完卷时间：50分钟可能用到的相对分子质量：Li7 Zn65一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1（2021·安徽淮南市·高三二模）全固态锂电池能量密度大，安全性能高引起大量研究者的兴趣。一种以硫化物固体电解质的锂-硫电池的工作示意图如下。下列说法错误的是ALi和Li2S分别为电池的负极和正极B电流由电极a经导线、锂电极，Li2S-P2S5固态电解质回到电极aC电极a的反应为：S8+16e-+16Li+=8Li2SD硫化物固体电解质在空气中易发生反应，是实现电池实际应用的挑战2（2021·上海高三一
2、模）港珠澳大桥水下钢柱的防护采用了镶铝块的方法(如图)，关于该方法的分析错误的是A钢柱做正极B铝块发生的电极反应：Al-3e-=Al3+C可使化学能转变为电能D电子由钢柱经导线流向铝块3（2021·广东潮州市·高三二模）已知：电流效率电路中通过的电子数与消耗负极失去电子总数之比。现有两个电池、，装置如图所示。下列说法正确的是()A和的电池反应不同B和的能量转化形式不同C的电流效率低于的电流效率D放电一段时间后，、中都只含1种溶质4（2020·陕西榆林市·高三三模）2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家，一种高能LiFePO4电池多应用于公
3、共交通，结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程中只让Li通过，原理如下：(1x)LiFePO4xFePO4LixCnLiFePO4nC。下列说法错误的是A放电时，Li+向正极移动B放电时，电子由负极用电器正极C充电时，阴极反应为xLi+nCxe-LixCnD充电时，当溶液中通过1 mol e-时，阳极质量减小7g5（2020·福建福州市·高三二模）一种零价铁纳米簇可用于水体修复，其处理三氯乙烯()所形成原电池如图所示。水体中，等离子也发生反应。下列说法正确的是A零价铁纳米簇发生的电极反应为：Fe-3e-=Fe3+ B反应在正极发生，反应在负极发生C的电
4、极反应式为4OH-4e-=O2+2H2OD三氯乙烯脱去3mol Cl时反应转移6mol电子6（2020·四川成都市·高三三模）有机一无机活性材料的液流电池具有能量密度大、环境友好等特点。其负极反应为Zn-2e-+4NH3·H2O=Zn(NH3)42+4H2O，以LiPF6为电解质，工作示意图如图。电池放电过程中，下列说法错误的是A电子从负极经外电路流向正极B已知正极发生反应：+e-，此过程为还原反应C负极附近溶液pH会降低D电解质溶液中的Li+自左向右移动7（2021·天津高三二模）锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为的乙二醇二甲醚()溶液，总反应为，
5、放电产物沉积在正极，工作原理如图所示：下列说法正确的是A外电路电子由b流向aB离子交换膜为阴离子交换膜C电解质溶液可用的乙醇溶液代替D正极的电极反应式为8（2021·重庆高三二模）微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂降解污水中的有机物(以对苯二甲酸为例)，其原理如图装置所示。下列判断错误的是A该微生物电池工作时向负极移动B该微生物电池工作时，电流由b极经负载流向a极C微生物电池在处理废水时的能量转化为化学能变为电能D该微生物电池的负极电极反应式为： +12H2O-30e-8CO2+30H+9（2021·河南郑州市·高三二模）某实验小组用以下装置探究了铝和铜组成的原
6、电池在不同浓度的NaOH溶液中放电的情况，NaOH溶液浓度对铝一碱电池的放电电流和持续放电时间的影响如下表。C(NaOH)/mol·L-10.10.51.01.52.0放电电流I/mA0.130.260.400.520.65放电时间t/min4514987根据以上数据分析，下列说法错误的是A在铜电极上发生还原反应放出氢气B负极反应为Al-3e-+4OH-=Al(OH)4-CNaOH溶液浓度越大，反应速率越快，放电电流越大D该电池是一种二次电池，可充电后重复使用10（2021·天水市第一中学高三月考）我国科学家研发了一种水系可逆ZnCO2电池，电池工作时，复合膜(由a、b膜复
7、合而成)层间的H2O解离成H和OH- ，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时，ZnCO2电池工作原理如图所示。下列说法不正确的是A闭合K1时，H通过a膜向Pd电极方向移动B闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn4OH-2e- = Zn(OH)C闭合K2时，Zn电极与直流电源正极相连D闭合K2时，在Pd电极上有CO2生成11（2020·四川广元市·广元中学高三月考）如图是一种新型燃料电池，O2-可在高温条件下在固体氧化物电解质中自由移动，电极上产生的均为无毒无害的物质。下列说法正确的是A电极甲为正极，发生氧化反应B电池内的O2-由电极甲移向电极乙C电池总反应为
8、N2H4 +O 2=N2 +2H2OD当甲电极上有32g N2H4消耗时，乙电极上有22.4L O2参与反应12（2021·济南市·山东省实验中学西校区高三月考）近年来我国在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图1装置可完成天然气脱硫，甲池中发生反应如图2所示。下列关于该装置工作原理的说法中，正确的是（ ）A碳棒为该脱硫装置的负极B乙池中发生的反应为：H2S+2e-=S+2H+CAQ与H2AQ间的转化属于非氧化还原反应D除I/I-外，Fe3+/Fe2+也能实现如图所示循环过程二、主观题（共3小题，共40分）13（2021·四川高三期中）（10分）铅蓄电池、镍镉碱
9、性充电电池都是重要的二次电池。已知：铅蓄电池总的化学方程式为：，使用(放电)段时间后，其内阻明显增大，电压却几乎不变，此时只有充电才能继续使用；镍镉碱性充电电池放电时，正极反应为：，负极反应式：，使用(放电)到后期，当电压明显下降时，其内阻却几乎不变，此时充电后也能继续使用；回答下列问题：(1)铅蓄电池负极板上覆盖的物质是_(填名称)，充电时，PbSO4在_(填“阳极”、“阴极”或“两个电极”)上_(填“生成或除去”)。(2)镍镉碱性充电电池在充电时的总反应的化学方程式为_。(3)铅蓄电池和镍镉碱性充电电池使用一段时间后，一个内阻明显增大，而另一个内阻却几乎不变的主要原因可能是_。14(202
10、1·江西南昌高三摸底)（14分）为验证反应Fe3AgFe2Ag，利用如图电池装置进行实验。(1)由Fe2(SO4)3固体配制500 mL 0.1 mol·L1 Fe2(SO4)3溶液，需要的仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、(填写名称)；在烧杯中溶解固体时，先加入一定体积的稀溶液，搅拌后再加入一定体积的水。(2)电流表显示电流由银电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入电极溶液中。(3)根据(2)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_，银电极的电极反应式为_。因此，Fe3氧化性小于。(4)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。如果盐桥中电解质为KNO
11、3，反应一段时间后，可以观察到电流表指针反转，原因是_。15（16分）（1）高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置：该电池放电时正极的电极反应式为_；若维持电流强度为1 A，电池工作十分钟，理论上消耗Zn_ g(计算结果保留一位小数，已知F96500 C·mol-1)。盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向_(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_(填“左”或“右”)移动。下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_。（2）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是_，A是_。（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2可以在固体介质NASICON (固溶体)内自由移动，工作时O2的移动方向_(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应式为_。