1.科學家利用氨硼烷設計成原電池裝置如圖所示,常溫下該電池總反應為NH3·BH3+3H2O2 NH4BO2+4H2O。下列說法正確的是( )
A.b室為該原電池的負極區(qū)
B.放電過程中,H+通過質子交換膜由b室移向a室
C.a室的電極反應式為NH3·BH3+2H2O-6e- NH4++BO2-+6H+
D.其他條件不變時,向H2O2溶液中加入適量NaOH溶液能增大電流強度
2.一種將CO2催化轉化為C2H4的電化學裝置如圖所示。下列說法正確的是( )
A.該裝置工作過程中化學能轉化為電能
B.鉑電極發(fā)生的反應為2CO2+12H+-12e- C2H4+4H2O
C.工作過程中玻碳電極區(qū)溶液的pH增大
D.每產生標準狀況下11.2 L O2時,理論上有2 ml H+通過質子交換膜
3.用電解法對酸性含氯氨氮廢水進行無害化處理的過程如圖所示。下列說法正確的是( )
A.DSA電極與外接電源的負極連接
B.Cl-發(fā)生的電極反應為Cl-+H2O-2e- ClO-+2H+
C.降解過程中應該控制條件避免發(fā)生反應②
D.1 ml HO·和足量NH3反應,轉移的電子數為2×6.02×1023
4.某過渡金屬(M)—鋰離子電池的結構如圖所示,總反應式為LixCn+LiyMO2 Lix-1Cn+Liy+1MO2,下列說法不正確的是( )
A.放電時電子從Cn流入Al,還原電極B中的金屬元素M
B.充電時B電極的電極反應式為Liy+1MO2-e- LiyMO2+Li+
C.電解質不能用水,但可用離子液體
D.當Li+移向電極A時,化學能轉化為電能
5.如圖甲、乙兩個裝置相連,甲池是一種常見的氫氧燃料電池裝置,乙池內,D中通入10 ml混合氣體,其中苯的物質的量分數為20%(其余氣體不參與反應),一段時間后,C處出來的氣體中含苯的物質的量分數為10%(不含H2,該條件下苯、環(huán)己烷都為氣態(tài)),下列說法不正確的是( )
A.甲池中A處通入O2,乙池中E處有O2放出
B.甲池中H+由G極移向F極,乙池中H+由多孔性惰性電極移向惰性電極
C.導線中共傳導12 ml電子
D.乙池中左側惰性電極上發(fā)生反應:C6H6+6H++6e- C6H12
6.某課題組以納米Fe2O3作為電極材料制備鋰離子電池(另一極為金屬鋰和石墨的復合材料),通過在室溫條件下對鋰離子電池進行循環(huán)充放電,成功實現對磁性的可逆調控(見下圖),下列說法不正確的是( )
A.充電時,Fe2O3對應電極連接充電電源的負極
B.該電池的正極的電極反應式:Fe2O3+6Li++6e-3Li2O+2Fe
C.該電池不能使用氫氧化鈉溶液作為電解液
D.該電池工作的原理:放電時,Fe2O3作為電池正極被還原為Fe,電池被磁鐵吸引
7.電解法制取Na2FeO4的總反應為Fe+2H2O+2OH- FeO42?+3H2↑,工作原理如圖所示。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。下列敘述正確的是( )
A.鐵電極作陽極,發(fā)生還原反應
B.Ni電極上發(fā)生還原反應,有H2生成
C.該離子交換膜為陽離子交換膜
D.當電路中通過1 ml電子時,陰極區(qū)有11.2 L H2生成
8.中性Zn/Fe液流電池由于安全、穩(wěn)定、電解液成本低、容量高、使用領域廣﹑循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點成為電化學儲能熱點技術之一。該電池的結構及工作原理如圖所示。下列說法正確的是( )
A.放電時,負極區(qū)離子數目增多
B.充電時,電極Y連電源負極
C.放電時,當電極X減少6.5 g時,溶液中有0.2 ml K+從電極X區(qū)通過離子交換膜進入電極Y區(qū)
D.充電時,陽極電極反應式為Fe(CN)63?-e- Fe(CN)64?
9.科學家研發(fā)了一種以Al和Pd@石墨烯為電極的Al-N2電池,電池以AlCl4-?Al2Cl7-離子液體作電解質,放電時在提供能量的同時實現了人工固氮,示意圖如下。下列說法不正確的是( )
A.充電時Al電極是陰極
B.放電時AlCl4-離子濃度增大,Al2Cl7-離子濃度減少
C.放電時正極反應為N2+8Al2Cl7-+6e- 2AlN+14AlCl4-
D.放電時電路中每通過6 ml e-,電池總質量理論上增加28 g
10.間接電解法可對大氣污染物NO進行無害化處理,其工作原理如圖所示(質子膜只允許H+通過)。下列有關說法錯誤的是( )
A.電極b接電源正極,電解過程中附近溶液的pH增大
B.電極a的電極反應式為:2HSO3-+2e-+2H+ S2O42?+2H2O
C.電解過程中右側Na2SO4的濃度增大
D.電解過程中有4 ml H+通過質子膜時,可處理60 g NO
11.以硝酸鹽為離子導體的Na-O2電池裝置與其某一電極M附近的反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.鎳電極上發(fā)生還原反應
B.Na2O是該過程中的中間產物
C.固體電解質能起到隔絕空氣的作用
D.M的電極反應為4Na++O2+2NO3-+2e- 4NaNO2
12.地下管道表面附著的硫酸鹽會促進鋼鐵發(fā)生厭氧腐蝕,為減少腐蝕的發(fā)生,可使鋼管與外接電源相連,使其表面形成致密的Fe3O4。下列說法錯誤的是 ( )
A.鋼管應與電源的負極相連
B.電壓過高有可能會加劇腐蝕
C.厭氧腐蝕屬于電化學腐蝕
D.厭氧腐蝕過程中有FeS生成
13.膜電極反應器具有電阻低、能耗低、結構緊湊等優(yōu)點,在實際氣相反應中具有廣闊的應用前景。因此研究人員設計了一種(堿性)膜電極反應器(如圖所示)用于持續(xù)制備乙烯,下列說法中正確的是( )
A.在M極發(fā)生的是還原反應,電極反應式為C2H2+2H2O-2e- C2H4+2OH-
B.C2H2和C2H4中碳原子的雜化方式相同
C.C2H4能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,且褪色原理相同
D.該膜電極反應器的總反應為2C2H2+2H2O 2C2H4+O2↑
14.科學工作者提出了一種在室溫條件下以CO2和甲醇為原料合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的電化學方案,其原理如圖所示。下列說法中錯誤的是( )
A.催化電極b連接電源的正極
B.Br-數目在反應過程中減少了
C.陰極的電極反應為CO2+2CH3OH+2e- CO+2CH3O-+H2O
D.電路中轉移2 ml e-時,理論上會產生90 g碳酸二甲酯
15.水系鋅離子電池(AZIBs)應用前景廣闊。一種AZIBs電池示意圖如圖所示,釩基氧化物有利于Zn2+的擴散及嵌入/脫出,常被用做AZIBs正極材料,TMP(磷酸三甲酯)有良好的化學穩(wěn)定性和寬的液態(tài)溫度范圍,適合做安全電解液。下列說法錯誤的是( )
A.在充放電過程中,鋅箔側發(fā)生Zn2+與Zn的沉積或溶解
B.充電過程中,Zn2+向V6O13側移動
C.放電時正極電極反應可能為V6O13+xZn2++2xe- ZnxV6O13
D.TMP促進了水系鋅離子電池寬溫域范圍內的應用
16.工業(yè)上可利用電化學原理實現水煤氣中CO2的再利用。如圖裝置可將CO2催化還原為C2H4。下列說法正確的是( )
A.a的電勢比b的電勢高
B.陽極的電極反應為2H2O-4e- 4H++O2↑
C.理論上轉移4 ml電子時,裝置共產生22.4 L的氣體(標準狀況)
D.AgCl/Ag電極的質量變大
17.科學家研發(fā)了一種綠色環(huán)?！叭珰潆姵亍?某化學興趣小組將其用于銅片上鍍銀作為獎牌獎給優(yōu)秀學生,工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.負極電極反應式:H2-2e-+2OH- 2H2O
B.當吸附層a通入2.24 L(標準狀況)氫氣時,溶液中有0.2 ml離子透過交換膜
C.離子交換膜既可以是陽離子交換膜也可以是陰離子交換膜
D.電池工作時,m電極質量逐漸增加
18.傳統(tǒng)方法制備的氧化鋁中往往含有氧化鈉,氧化鈉含量的高低直接影響氧化鋁制品的抗壓強度及電絕緣性,一種電滲析法生產低鈉氧化鋁的裝置如圖所示,將偏鋁酸鈉溶液加入陰極室,不含鈉離子的緩沖液加入陽極室,最終在陽極室得到產品。下列說法正確的是( )
A.氧化鋁常用于制造耐高溫材料,實驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH
B.氧化鈉、氧化鋁都屬于堿性氧化物
C.中間的離子交換膜為陽離子交換膜
D.理論上,陰極每產生2.24 L氣體(標準狀況),陽極可得到10.2 g氧化鋁
19.清華大學王保國教授團隊設計出了一種雙極膜(將H2O解離成H+和OH-)電解合成NH3的反應器,其簡化模型如圖所示,已知:法拉第常數F=96 500 C·ml-1。下列說法錯誤的是( )
A.M極電勢低于N極電勢
B.電解合成過程中,K+通過陽離子交換膜向左移動
C.陰極的電極反應式為NO3-+6H2O+8e- NH3↑+9OH-
D.理論上產生0.02 ml O2時,外電路流過的電量為3 860 C
20.我國科學家設計的二氧化碳熔鹽捕獲及電化學轉化裝置如圖所示。下列說法正確的是( )
A.c為電源的正極
B.①②中,捕獲CO2時碳元素的化合價均未發(fā)生變化
C.d極的電極反應為CO32?+4e-+3H2O C+6OH-
D.轉移1 ml電子可捕獲CO2 2.8 L(標準狀況)
專題十 化學反應與電能
1.科學家利用氨硼烷設計成原電池裝置如圖所示,常溫下該電池總反應為NH3·BH3+3H2O2 NH4BO2+4H2O。下列說法正確的是( )
A.b室為該原電池的負極區(qū)
B.放電過程中,H+通過質子交換膜由b室移向a室
C.a室的電極反應式為NH3·BH3+2H2O-6e- NH4++BO2-+6H+
D.其他條件不變時,向H2O2溶液中加入適量NaOH溶液能增大電流強度
答案 C
2.一種將CO2催化轉化為C2H4的電化學裝置如圖所示。下列說法正確的是( )
A.該裝置工作過程中化學能轉化為電能
B.鉑電極發(fā)生的反應為2CO2+12H+-12e- C2H4+4H2O
C.工作過程中玻碳電極區(qū)溶液的pH增大
D.每產生標準狀況下11.2 L O2時,理論上有2 ml H+通過質子交換膜
答案 D
3.用電解法對酸性含氯氨氮廢水進行無害化處理的過程如圖所示。下列說法正確的是( )
A.DSA電極與外接電源的負極連接
B.Cl-發(fā)生的電極反應為Cl-+H2O-2e- ClO-+2H+
C.降解過程中應該控制條件避免發(fā)生反應②
D.1 ml HO·和足量NH3反應,轉移的電子數為2×6.02×1023
答案 C
4.某過渡金屬(M)—鋰離子電池的結構如圖所示,總反應式為LixCn+LiyMO2 Lix-1Cn+Liy+1MO2,下列說法不正確的是( )
A.放電時電子從Cn流入Al,還原電極B中的金屬元素M
B.充電時B電極的電極反應式為Liy+1MO2-e- LiyMO2+Li+
C.電解質不能用水,但可用離子液體
D.當Li+移向電極A時,化學能轉化為電能
答案 D
5.如圖甲、乙兩個裝置相連,甲池是一種常見的氫氧燃料電池裝置,乙池內,D中通入10 ml混合氣體,其中苯的物質的量分數為20%(其余氣體不參與反應),一段時間后,C處出來的氣體中含苯的物質的量分數為10%(不含H2,該條件下苯、環(huán)己烷都為氣態(tài)),下列說法不正確的是( )
A.甲池中A處通入O2,乙池中E處有O2放出
B.甲池中H+由G極移向F極,乙池中H+由多孔性惰性電極移向惰性電極
C.導線中共傳導12 ml電子
D.乙池中左側惰性電極上發(fā)生反應:C6H6+6H++6e- C6H12
答案 C
6.某課題組以納米Fe2O3作為電極材料制備鋰離子電池(另一極為金屬鋰和石墨的復合材料),通過在室溫條件下對鋰離子電池進行循環(huán)充放電,成功實現對磁性的可逆調控(見下圖),下列說法不正確的是( )
A.充電時,Fe2O3對應電極連接充電電源的負極
B.該電池的正極的電極反應式:Fe2O3+6Li++6e-3Li2O+2Fe
C.該電池不能使用氫氧化鈉溶液作為電解液
D.該電池工作的原理:放電時,Fe2O3作為電池正極被還原為Fe,電池被磁鐵吸引
答案 A
7.電解法制取Na2FeO4的總反應為Fe+2H2O+2OH- FeO42?+3H2↑,工作原理如圖所示。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。下列敘述正確的是( )
A.鐵電極作陽極,發(fā)生還原反應
B.Ni電極上發(fā)生還原反應,有H2生成
C.該離子交換膜為陽離子交換膜
D.當電路中通過1 ml電子時,陰極區(qū)有11.2 L H2生成
答案 B
8.中性Zn/Fe液流電池由于安全、穩(wěn)定、電解液成本低、容量高、使用領域廣﹑循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點成為電化學儲能熱點技術之一。該電池的結構及工作原理如圖所示。下列說法正確的是( )
A.放電時,負極區(qū)離子數目增多
B.充電時,電極Y連電源負極
C.放電時,當電極X減少6.5 g時,溶液中有0.2 ml K+從電極X區(qū)通過離子交換膜進入電極Y區(qū)
D.充電時,陽極電極反應式為Fe(CN)63?-e- Fe(CN)64?
答案 C
9.科學家研發(fā)了一種以Al和Pd@石墨烯為電極的Al-N2電池,電池以AlCl4-?Al2Cl7-離子液體作電解質,放電時在提供能量的同時實現了人工固氮,示意圖如下。下列說法不正確的是( )
A.充電時Al電極是陰極
B.放電時AlCl4-離子濃度增大,Al2Cl7-離子濃度減少
C.放電時正極反應為N2+8Al2Cl7-+6e- 2AlN+14AlCl4-
D.放電時電路中每通過6 ml e-,電池總質量理論上增加28 g
答案 B
10.間接電解法可對大氣污染物NO進行無害化處理,其工作原理如圖所示(質子膜只允許H+通過)。下列有關說法錯誤的是( )
A.電極b接電源正極,電解過程中附近溶液的pH增大
B.電極a的電極反應式為:2HSO3-+2e-+2H+ S2O42?+2H2O
C.電解過程中右側Na2SO4的濃度增大
D.電解過程中有4 ml H+通過質子膜時,可處理60 g NO
答案 A
11.以硝酸鹽為離子導體的Na-O2電池裝置與其某一電極M附近的反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.鎳電極上發(fā)生還原反應
B.Na2O是該過程中的中間產物
C.固體電解質能起到隔絕空氣的作用
D.M的電極反應為4Na++O2+2NO3-+2e- 4NaNO2
答案 D
12.地下管道表面附著的硫酸鹽會促進鋼鐵發(fā)生厭氧腐蝕,為減少腐蝕的發(fā)生,可使鋼管與外接電源相連,使其表面形成致密的Fe3O4。下列說法錯誤的是 ( )
A.鋼管應與電源的負極相連
B.電壓過高有可能會加劇腐蝕
C.厭氧腐蝕屬于電化學腐蝕
D.厭氧腐蝕過程中有FeS生成
答案 A
13.膜電極反應器具有電阻低、能耗低、結構緊湊等優(yōu)點,在實際氣相反應中具有廣闊的應用前景。因此研究人員設計了一種(堿性)膜電極反應器(如圖所示)用于持續(xù)制備乙烯,下列說法中正確的是( )
A.在M極發(fā)生的是還原反應,電極反應式為C2H2+2H2O-2e- C2H4+2OH-
B.C2H2和C2H4中碳原子的雜化方式相同
C.C2H4能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,且褪色原理相同
D.該膜電極反應器的總反應為2C2H2+2H2O 2C2H4+O2↑
答案 D
14.科學工作者提出了一種在室溫條件下以CO2和甲醇為原料合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的電化學方案,其原理如圖所示。下列說法中錯誤的是( )
A.催化電極b連接電源的正極
B.Br-數目在反應過程中減少了
C.陰極的電極反應為CO2+2CH3OH+2e- CO+2CH3O-+H2O
D.電路中轉移2 ml e-時,理論上會產生90 g碳酸二甲酯
答案 B
15.水系鋅離子電池(AZIBs)應用前景廣闊。一種AZIBs電池示意圖如圖所示,釩基氧化物有利于Zn2+的擴散及嵌入/脫出,常被用做AZIBs正極材料,TMP(磷酸三甲酯)有良好的化學穩(wěn)定性和寬的液態(tài)溫度范圍,適合做安全電解液。下列說法錯誤的是( )
A.在充放電過程中,鋅箔側發(fā)生Zn2+與Zn的沉積或溶解
B.充電過程中,Zn2+向V6O13側移動
C.放電時正極電極反應可能為V6O13+xZn2++2xe- ZnxV6O13
D.TMP促進了水系鋅離子電池寬溫域范圍內的應用
答案 B
16.工業(yè)上可利用電化學原理實現水煤氣中CO2的再利用。如圖裝置可將CO2催化還原為C2H4。下列說法正確的是( )
A.a的電勢比b的電勢高
B.陽極的電極反應為2H2O-4e- 4H++O2↑
C.理論上轉移4 ml電子時,裝置共產生22.4 L的氣體(標準狀況)
D.AgCl/Ag電極的質量變大
答案 B
17.科學家研發(fā)了一種綠色環(huán)?！叭珰潆姵亍?某化學興趣小組將其用于銅片上鍍銀作為獎牌獎給優(yōu)秀學生,工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.負極電極反應式:H2-2e-+2OH- 2H2O
B.當吸附層a通入2.24 L(標準狀況)氫氣時,溶液中有0.2 ml離子透過交換膜
C.離子交換膜既可以是陽離子交換膜也可以是陰離子交換膜
D.電池工作時,m電極質量逐漸增加
答案 D
18.傳統(tǒng)方法制備的氧化鋁中往往含有氧化鈉,氧化鈉含量的高低直接影響氧化鋁制品的抗壓強度及電絕緣性,一種電滲析法生產低鈉氧化鋁的裝置如圖所示,將偏鋁酸鈉溶液加入陰極室,不含鈉離子的緩沖液加入陽極室,最終在陽極室得到產品。下列說法正確的是( )
A.氧化鋁常用于制造耐高溫材料,實驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH
B.氧化鈉、氧化鋁都屬于堿性氧化物
C.中間的離子交換膜為陽離子交換膜
D.理論上,陰極每產生2.24 L氣體(標準狀況),陽極可得到10.2 g氧化鋁
答案 D
19.清華大學王保國教授團隊設計出了一種雙極膜(將H2O解離成H+和OH-)電解合成NH3的反應器,其簡化模型如圖所示,已知:法拉第常數F=96 500 C·ml-1。下列說法錯誤的是( )
A.M極電勢低于N極電勢
B.電解合成過程中,K+通過陽離子交換膜向左移動
C.陰極的電極反應式為NO3-+6H2O+8e- NH3↑+9OH-
D.理論上產生0.02 ml O2時,外電路流過的電量為3 860 C
答案 D
20.我國科學家設計的二氧化碳熔鹽捕獲及電化學轉化裝置如圖所示。下列說法正確的是( )
A.c為電源的正極
B.①②中,捕獲CO2時碳元素的化合價均未發(fā)生變化
C.d極的電極反應為CO32?+4e-+3H2O C+6OH-
D.轉移1 ml電子可捕獲CO2 2.8 L(標準狀況)
答案 B

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