高考化學(xué)《加練半小時》微考點49

1．(2017·雙鴨山一中高三上學(xué)期期中)科學(xué)家開發(fā)出一種新型鋰－氧電池，其能量密度極高，效率達90%以上。電池中添加碘化鋰(LiI)和微量水，工作原理如圖所示，總反應(yīng)為O2＋4LiI＋2H2O=2I2＋4LiOH對于該電池的下列說法不正確的是()A．放電時負(fù)極上I－被氧化B．充電時Li＋從陽極區(qū)移向陰極區(qū)C．充電時陰極反應(yīng)為LiOH＋e－=Li＋OH－D．放電時正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4Li＋＋4e－=4LiOH2.(2017·棗莊三中高三月考)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料電池，其原理如圖，該電池在使用過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y，Y可循環(huán)使用。下列說法正確的是()A．O2在石墨Ⅱ附近發(fā)生氧化反應(yīng)B．該電池放電時NOeq\o\al(－,3)向石墨Ⅱ電極遷移C．石墨Ⅰ附近發(fā)生的反應(yīng)：3NO2＋2e－=NO＋2NOeq\o\al(－,3)D．相同條件下，放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為4∶13．(2017·成都七中高三零診)瓦斯爆炸是煤礦開采中的重大危害，一種瓦斯分析儀能夠在煤礦巷道中的甲烷濃度達到一定濃度時，可以通過傳感器顯示。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如下圖所示，其中的固體電解質(zhì)是Y2O3-Na2O，O2－可以在其中自由移動。下列有關(guān)敘述正確的是()A．瓦斯分析儀工作時，電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極aB．電極b是正極，O2－由電極a流向電極bC．電極a的反應(yīng)式為CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2OD．當(dāng)固體電解質(zhì)中有1molO2－通過時，電子轉(zhuǎn)移4mol4．(2017·哈爾濱六中高三第一次月考)光電池是發(fā)展性能源。一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖，當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，AgCl(s)eq\o(=,\s\up7(光))Ag(s)＋Cl(AgCl)，[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面]，接著Cl(AgCl)＋e－=Cl－(aq)，若將光源移除，電池會立即恢復(fù)至初始狀態(tài)。下列說法不正確的是()A．光照時，電流由X流向YB．光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－＋2e－=Cl2↑C．光照時，Cl－向Pt電極移動D．光照時，電池總反應(yīng)為AgCl(s)＋Cu＋(aq)eq\o(=,\s\up7(光照))Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)5．(2016·湖南石門一中等十校高三3月聯(lián)考)科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是()A．電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．銅電極為正極，電極反應(yīng)式為CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2OC．電池內(nèi)部H＋透過質(zhì)子交換膜從左向右移動D．為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量鹽酸6．(2016·安陽一中高三十模)H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)原理為2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－632kJ·mol－1。下圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說法正確的是()A．電極a為電池的正極B．電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－=2H2OC．該裝置是一種將熱能轉(zhuǎn)化為電能的裝置D．H＋經(jīng)質(zhì)子膜進入a極區(qū)7．(2016·西北工大附中高三第六次適應(yīng)考)熔融碳酸鹽燃料電池是一種高溫電池，具有效率高、噪音低、無污染、燃料多樣化、余熱利用價值高和電池構(gòu)造材料價廉等諸多優(yōu)點，是未來的綠色電站。某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時，該電池工作原理見下圖。下列說法正確的是()A．Li＋、K＋移向左側(cè)電極B．外電路中電子由右側(cè)電極移向左側(cè)電極C．通入1mol氣體A時，左側(cè)電極上生成5molCO2D．相同條件下通入氣體B與氣體C的體積比為2∶18．(2016·邯鄲一中高三下學(xué)期二模)近年來AIST報告正在研究一種“高容量、低成本”鋰-銅空氣燃料電池。該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列說法不正確的是()A．放電時，Li＋透過固體電解質(zhì)向Cu極移動B．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－C．通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2OD．整個反應(yīng)過程中，銅相當(dāng)于催化劑9．(2016·江西高安中學(xué)等九校高三下聯(lián)考)將CH4設(shè)計成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示(A、B為多孔性碳棒)持續(xù)通入甲烷，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，消耗甲烷體積VL。則下列說法正確的是()A．OH－由A端移向B端B．0＜V≤22.4L時，電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4＋2O2＋KOH=KHCO3＋2H2OC．22.4L＜V≤44.8L時，負(fù)極電極反應(yīng)為CH4－8e－＋9COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=10HCOeq\o\al(－,3)D．V＝33.6L時，溶液中陰離子濃度大小關(guān)系為c(COeq\o\al(2－,3))＞c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(OH－)10．有一種新穎的固體氧化物型燃料電池(SOFC)，該電池工作時，一極通入空氣，另一極通入丁烷；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在高溫熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2－。下列對該燃料電池說法正確的是()A．在熔融電解質(zhì)中，O2－由負(fù)極移向正極B．電池的總反應(yīng)式：2C4H10＋13O2eq\o(=,\s\up7(高溫))8CO2＋10H2OC．通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)式：O2－4e－=2O2－D．通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)式：C4H10＋26e－＋13O2－=4CO2＋5H2O11．Harbermann等設(shè)計出利用Desulfovibriodesulfurcan菌種生成的硫化物作為介體的微生物燃料電池，電池內(nèi)部有質(zhì)子通過，該系統(tǒng)不經(jīng)任何維護可連續(xù)運行5年。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為S2－＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋。有關(guān)該電池的下列說法中正確的是()A．若有1.12L氧氣參與反應(yīng)，則有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移B．質(zhì)子由正極移向負(fù)極C．該電池的總反應(yīng)為S2－＋2O2=SOeq\o\al(2－,4)D．正極的電極反應(yīng)式為2O2＋8e－＋4H2O=8OH－答案精析1．C2．D[石墨Ⅱ通入氧氣，發(fā)生還原反應(yīng)，為原電池的正極，電極方程式為O2＋2N2O5＋4e－=4NOeq\o\al(－,3)，A錯誤；原電池中陰離子移向負(fù)極，NOeq\o\al(－,3)向石墨Ⅰ電極遷移，B錯誤；石墨Ⅰ為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為NO2＋NOeq\o\al(－,3)－e－=N2O5，C錯誤；電極方程式分別為NO2＋NOeq\o\al(－,3)－e－=N2O5、O2＋2N2O5＋4e－=4NOeq\o\al(－,3)，則放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為4∶1，D正確。]3．C4．B[該裝置中氯原子在銀電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以銀作正極、鉑作負(fù)極。光照時，電流從正極銀X流向負(fù)極鉑Y，A正確；光照時，Pt電極作負(fù)極，負(fù)極上亞銅離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu＋(aq)－e－=Cu2＋(aq)，B錯誤；光照時，該裝置是原電池，銀作正極，鉑作負(fù)極，電解質(zhì)中氯離子向負(fù)極鉑移動，C正確；光照時，正極上氯原子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上亞銅離子失電子，所以電池反應(yīng)式為AgCl(s)＋Cu＋(aq)eq\o(=,\s\up7(光照))Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，D正確。]5．D6.B7．C[該原電池為甲烷燃料電池，通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極，負(fù)極反應(yīng)式為CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－=5CO2＋2H2O，正極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)，負(fù)極上產(chǎn)生的二氧化碳可以為正極所利用，所以A是負(fù)極，B是正極。燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，原電池放電時，陽離子向正極移動，Li＋、K＋向右側(cè)電極移動，A錯誤；外電路中電子由負(fù)極流向正極，即從左側(cè)電極移向右側(cè)電極，B錯誤；負(fù)極反應(yīng)式為CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－=5CO2＋2H2O，正極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)，通入1mol甲烷氣體時，左側(cè)電極上生成5molCO2，C正確；相同條件下通入氣體B與氣體C的體積比為1∶2，D錯誤。]8．B[因為原電池放電時，陽離子移向正極，所以Li＋透過固體電解質(zhì)向Cu極移動，A正確；該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕而產(chǎn)生電流，由方程式可知銅電極上并非是氧氣直接放電，正極反應(yīng)為Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－，B錯誤；放電過程為2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2O，C正確；由C項分析知：銅先與氧氣反應(yīng)生成Cu2O，放電時Cu2O重新生成Cu，則整個反應(yīng)過程中，銅相當(dāng)于催化劑，D正確。]9．C[燃料電池中，通入CH4的一端為原電池的負(fù)極，通入空氣的一端為原電池的正極，n(KOH)＝2mol·L－1×1L＝2mol，可能先后發(fā)生反應(yīng)①CH4＋2O2=CO2＋2H2O，②CO2＋2KOH=K2CO3＋H2O，③K2CO3＋CO2＋H2O=2KHCO3，在原電池中陰離子向負(fù)極移動，OH－由B端移向A端，A錯誤；當(dāng)0＜V≤22.4L時，0＜n(CH4)≤1mol，則0＜n(CO2)≤1mol，只發(fā)生反應(yīng)①②，且KOH過量，則電池總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，B錯誤；當(dāng)22.4L＜V≤44.8L，1mol＜n(CH4)≤2mol，則1mol＜n(CO2)≤2mol，發(fā)生反應(yīng)①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，則負(fù)極反應(yīng)式為CH4－8e－＋9COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=10HCOeq\o\al(－,3)，C正確；當(dāng)V＝33.6L時，n(CH4)＝1.5mol，n(CO2)＝1.5mol，則電池總反應(yīng)式為3CH4＋6O2＋4KOH=K2CO3＋2KHCO3＋7H2O，則得到0.5m