專題06-化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化-(測)-原卷版

專題06化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化1．（2021·吉林省高三模擬）科學(xué)家研制出一種高性能水系酸堿雙液鋅—溴二次電池，其總反應(yīng)為：Zn+2OH?+ZnO+H2O+3Br?，中間的雙極性膜(BPM)能隔開酸堿雙液且能允許K+通過，如圖所示。下列說法正確的是A．放電時，K+向鋅極電極遷移B．放電時，鋅電極的電勢高于石墨電極C．充電時，陰極室的pH增大D．充電時，石墨電極發(fā)生反應(yīng)：-2e?=3Br-2．（2021·河北邯鄲高三模擬）某同學(xué)模擬交警檢測醉駕司機酒精含量的原理設(shè)計了如下酸性燃料電池裝置。下列說法正確的是()A．正極上發(fā)生反應(yīng)是B．由電極右側(cè)區(qū)遷移至左側(cè)區(qū)C．理論上消耗標準狀況下時，生成醋酸D．電池的總反應(yīng)為3．（2021·上海浦東新區(qū)高三模擬）用如圖裝置探究金屬的腐蝕原理。有關(guān)說法正確的是A．K打開時，生鐵越靠近底端腐蝕越嚴重B．K打開時，生鐵的腐蝕速率比K閉合時慢C．K閉合時，鋅作陰極保護生鐵D．K閉合時，生鐵上的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-4．（2021·重慶高三模擬）合成氨是催化界的經(jīng)典反應(yīng)，數(shù)次諾貝爾獎的獲得，說明其從工業(yè)應(yīng)用到機理認識都有著重要意義。當(dāng)前，利用電化學(xué)手段進行氨的合成是人類化學(xué)控制合成的新目標，一種電化學(xué)合成氨的裝置(惰性電極)示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A．電極連接電源的負極B．電極的電極反應(yīng)式為：C．當(dāng)有生成時，理論上產(chǎn)生D．電流從極經(jīng)共熔物到極，再經(jīng)電源流回極5．（2021·山東德州高三模擬）我國科研工作者研制出基于(聚丙烯酸鈉)電解質(zhì)的空氣可充電電池，該電池具有高容量和超長循環(huán)穩(wěn)定性。是一種超強吸水聚合物，可吸收大量和溶液作為水和離子含量調(diào)節(jié)劑形成水凝膠電解質(zhì)，示意圖如圖。已知：。下列說法錯誤的是()A．是一種有機高分子聚合物，在水溶液中不會發(fā)生電離B．放電時，負極反應(yīng)式為C．充電時，陰極附近pH增大，陽極附近pH減小D．充電時，電路中通過0.4mol電子時，有2.24L(標準狀況下)生成6．（2021·山西臨汾高三模擬）電池可作為無人水下航行器動力電池，已知是一種弱酸，在強堿性溶液中以形式存在?，F(xiàn)以為電源(如甲池所示)，電池總反應(yīng)為，處理有機質(zhì)廢水(如乙池所示)。下列說法錯誤的是()。A．電池工作時，電子流動路徑：電極→導(dǎo)線→電極，電極→導(dǎo)線→電極B．電極的電極反應(yīng)式為C．乙池工作時，質(zhì)子將從電極室移向電極室D．若電極上轉(zhuǎn)化，則甲池中溶解7．（2021·黑龍江哈爾濱市六中高三模擬）我國科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆Zn—CO2電池，電池工作時，復(fù)合膜(由a、b膜復(fù)合而成)層間的H2O解離成H＋和OH-，在外加電場中可透過相應(yīng)的離子膜定向移動。當(dāng)閉合K1時，Zn—CO2電池工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A．閉合K1時，H＋通過a膜向Pd電極方向移動B．閉合K1時，Zn表面的電極反應(yīng)式為Zn＋4OH--2e-=Zn(OH)C．閉合K2時，Zn電極與直流電源正極相連D．閉合K2時，在Pd電極上有CO2生成8．（2021·湖南株洲市高三模擬）一種由聚偏氟乙烯–六氟丙烯共聚物為主的準固態(tài)聚合物電解質(zhì)(QPE)制備的Na-O2電池結(jié)構(gòu)如圖所示，QPE中的F-C鏈有利于Na+的轉(zhuǎn)移。下列有關(guān)說法中正確的是()A．該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為：O2+e–+Na+=NaO2B．負極質(zhì)量每減少23g，需要消耗O2的體積為22.4LC．偏氟乙烯與六氟丙烯互為同系物D．該電池充電時陽極反應(yīng)物為O29．（2021·福建漳州市高三模擬）我國科研團隊成功研究出高比能量、低成本的鈉離子二次電池，其工作原理如圖所示。已知電池反應(yīng)：Na1-xMnO2+NaxCnNaMnO2+nC。下列說法錯誤的是A．電池放電過程中，NaMnO2/Al上的電勢高于石墨烯/Al上的電勢B．電池放電時，正極發(fā)生反應(yīng)Na1-xMnO2+xNa++xe-=NaMnO2C．電池充電時，外接電源的負極連接NaMnO2/Al電極D．電池充電時，Na+由NaMnO2/Al電極移向石墨烯/Al電極10．（2021·福建漳州市高三模擬）含氰化物的廢液亂倒或與酸混合，均易生成有劇毒且易揮發(fā)的氰化氫。工業(yè)上常采用堿性氯化法來處理高濃度氰化物污水，發(fā)生的主要反應(yīng)為：CN-+OH-+Cl2—CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是A．Cl2是氧化劑，CO2和N2是氧化產(chǎn)物B．上述離子方程式配平后，氧化劑、還原劑的化學(xué)計量數(shù)之比為2∶5C．若有5NA個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，生成CO2的體積為22.4LD．若將該反應(yīng)設(shè)計成原電池，則CN-在正極區(qū)發(fā)生反應(yīng)11．（2021·四川達州市高三模擬）二氧化氯是一種新型消毒劑，以氯酸鈉為原料采用電解法制備二氧化氯裝置如圖所示。下列說法不正確的是A．電極B的材料是石墨B．陰極區(qū)部分C1O2循環(huán)反應(yīng)C．產(chǎn)生C1O2的反應(yīng)式為C1O+C1O+2H+=2C1O2↑+H2OD．電解后陽極區(qū)溶液pH增大12．（2021·四川樂山市高三模擬）海水中鋰資源非常豐富，但是海水中的鋰濃度低，很難被提取出來。我國科學(xué)家設(shè)計了一種太陽能驅(qū)動下，利用選擇性固體陶瓷膜電解海水提取金屬鋰的裝置(示意圖如圖)，該裝置工作時，下列說法不正確的是A．工作時，銅箔作陰極B．催化電極上的電極反應(yīng)式：2Cl--2e-=Cl2↑C．選擇性固體陶瓷膜允許H2O通過D．該裝置主要涉及的能量變化：太陽能→電能→化學(xué)能13．（2021·四川成都市高三模擬）聚乙烯具有廣泛用途，可由乙烯為基本原料制備?？茖W(xué)家構(gòu)想用太陽能電池作電源電解CH4和CO2制得乙烯，原理如圖。下列說法錯誤的是()A．該裝置實現(xiàn)了光能→電能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化B．電極A的反應(yīng)為：2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2OC．催化活性電極B可防止產(chǎn)生炭堵塞電極D．固體電解質(zhì)將A極產(chǎn)生的O2-傳導(dǎo)到B極14．（2021·四川石室中學(xué)高三模擬）電化學(xué)溶解—沉淀法是一種回收利用H2S的新方法，其工藝原理如下圖所示。下列說法不正確的是已知：Zn與強酸、強堿都能反應(yīng)生成H2；Zn2+在過量的強堿溶液中以[Zn(OH)4]2-形式存在。A．鋅棒連接直流電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．反應(yīng)器中反應(yīng)的離子方程式為H2S+[Zn(OH)4]2-=ZnS↓+2H2O+2OH-C．電解槽中，沒接通電源時已經(jīng)有H2產(chǎn)生D．理論上氣液分離器每分離出22.4LH2可處理含1molH2S的廢氣15．（2021·浙江衢州市高三模擬）在通電條件下，用如圖所示裝置由乙二醛制備乙二酸，其制備反應(yīng)原理為：OHC—CHO+2Cl2+2H2O→HOOC—COOH+4HCl。下列說法正確的是()A．鹽酸起提供Cl-和增強溶液導(dǎo)電性的作用B．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．a(chǎn)極為負極，Pt1電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-D．該離子交換膜為陽離子交換膜，理論上每得到1mol乙二酸，將有2molH+從右室遷移到左室16．（2021·北京順義區(qū)高三模擬）氮氧化物()的任意排放會造成酸雨、光化學(xué)煙霧等環(huán)境污染問題，有效處理氮氧化物目前已經(jīng)成為一項重要的研究課題。(1)請用化學(xué)用語解釋汽車尾氣中產(chǎn)生的主要原因：_______。(2)在工業(yè)上有多種方法處理氮氧化物()：Ⅰ.堿液吸收法：利用石灰乳吸收氮氧化物()，既能改善大氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的，其部分工藝流程如下：①上述工藝中采用氣~液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進入，石灰乳從吸收塔頂噴淋)，其目的是_______。②生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中，會發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是，其反應(yīng)的離子方程式為_______。Ⅱ.還原劑還原法：新型催化劑M能催化氨氣與反應(yīng)生成。已知：③寫出還原的熱化學(xué)方程式：____________________________。④將一定比例的、和的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)。相同時間內(nèi)，的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如下圖所示：在50~150℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，的去除率上升的原因可能是(至少寫兩點)：_____________________。Ⅲ.電化學(xué)法：⑤利用反應(yīng)構(gòu)成電池，能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，裝置如下圖所示：寫出電極B的電極反應(yīng)式：____________________________。(1)(2)17．（2021·四川成都市高三模擬）氮氧化物和硫氧化物污染已成為一個世界性的環(huán)境問題，但只要合理利用也是重要的資源。(1)NH3還原法可將NO還原為N2進行脫除。已知：①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1530kJ·mol-1；②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+180kJ·mol-1.寫出NH3還原NO的熱化學(xué)方程式：_______________________。(2)亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中的重要試劑。它可由Cl2和NO在通常條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)方程式為2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)ΔH<0.在一個2L的恒容密閉容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g)，在溫度分別為T1、T2時測得NO的物質(zhì)的量(單位：mol)與時間的關(guān)系如下表所示：t/min溫度/℃05813T121.51.31.0T221.151.01.0①T1_______T2(填“>”、“<”或“=”)。②溫度為T1°C時，0~5minNOCl的平均反應(yīng)速率為___________mol·L-1·min-1.③溫度為T2°C時，在相同容器中，充入4molNO(g)和2molCl2(g)，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率_______50%(填“>”、“<”或“=”)。④溫度為T2°C時，起始時容器內(nèi)的總壓強為P0，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp_______________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(3)用石灰乳與NaClO3的混合物吸收SO2和NO可得到CaSO4和Ca(NO3)2，NaClO3濃度變化對SO2和NO吸收率影響如圖所示，NaClO3濃度變化對SO2吸收率影響比NO吸收率影響小的原因是_________________。(4)利用電化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3制成燃