人教版高中化学选择性必修1第4章分层作业25化学电源习题含答案

这是一份人教版高中化学选择性必修1第4章分层作业25化学电源习题含答案，共7页。
第四章分层作业25　化学电源A级 必备知识基础练1.下列电池属于一次电池的是(　　)A.锌锰干电池 B.铅酸蓄电池C.锂电池 D.氢氧燃料电池2.电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应为Ag2O+H2O+Zn=== Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是(　　)A.Ag2O是正极,Zn是负极B.锌电极上发生的电极反应为Zn-2e-=== Zn2+C.工作时,电池负极区溶液pH增大D.工作时,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极3.碱性电池具有容量大、放电电流大等特点,因而得到广泛应用。碱性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质,电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=== ZnO+2MnO(OH)。下列说法错误的是(　　)A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应为MnO2+e-+H2O=== MnO(OH)+OH-C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2 mol电子,理论上锌的质量减小6.5 g4.铅酸蓄电池的电极材料分别为Pb和PbO2,电解质溶液为30% H2SO4溶液。如图是处于工作状态的铅酸蓄电池示意图,若两电极的质量都增加且a极增加更多,下列说法错误的是(　　)A.b为铅酸蓄电池的负极B.b电极发生的反应为PbO2+4H++S+2e-=== PbSO4+2H2OC.该铅酸蓄电池正在放电D.工作一段时间后,溶液的pH不断增大5.某用于潜航器的镁—过氧化氢燃料电池系统的工作原理如图所示,下列说法错误的是(　　)A.电池的负极反应为Mg-2e-=== Mg2+B.电池工作时,H+向负极移动C.电池工作一段时间后,溶液的pH增大D.电池总反应是Mg+H2O2+2H+=== Mg2++2H2O6.[2022湖南卷]海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂—海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是              (　　)A.海水起电解质溶液作用B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-=== 2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂—海水电池属于一次电池7.经过长时间的研发和多次展示后,科技工作者开发出了甲醇燃料电池,该电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH=== 2K2CO3+6H2O。请回答下列问题:(1)该燃料电池的电解质是　　　　。 (2)由电池反应可知,放电时该电池的负极反应物为　　　　,该物质发生　　　　反应,负极的电极反应为　。 (3)电池使用过程中,当有0.5 mol电子转移时,消耗甲醇的质量是　　　　 g(结果保留两位小数)。 (4)放电一段时间后,通入O2的电极附近溶液的pH　　　　　　(填“升高”“不变”或“降低”)。 B级 关键能力提升练8.以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制成能固氮的新型燃料电池,原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)A.b电极为负极,发生氧化反应B.a电极发生的电极反应为N2+8H++6e-=== 2NC.A溶液中所含溶质为NH4ClD.当反应消耗1 mol N2时,则消耗的H2为67.2 L9.科学家对新型Li-CO2电化学系统研究发现,用Mo2C作Li极催化剂时CO2的放电产物为Li2C2O4,装置如图所示。若用Au和多孔碳作Li极催化剂,则产物为Li2CO3和C。下列说法正确的是(　　)A.放电时,Mo2C用于提高CO2反应的活化能B.若用Mo2C作催化剂时,CO2放电的电极反应为2CO2+2e-+2Li+=== Li2C2O4C.该电池可以选用Li2C2O4水溶液作为电解质溶液D.生成等物质的量的Li2C2O4和Li2CO3时,转移电子数不相同10.一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是(　　)A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移3 mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-=== 2H2OC.电池工作时,C向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-=== 2C11.天然气—空气燃料电池能量转化率高,环保性和安全性好,使用的电解质有:①KOH,②H2SO4,③Na2CO3(熔融),④MO(s,传递O2-)。下列说法错误的是              (　　)A.以①、②的水溶液为电解质溶液,燃料电池中CH4的氧化产物不相同B.使用不同的电解质,等量的CH4参与负极反应时理论上转移的电子数相等C.以③为电解质,放电过程中C向负极迁移D.以④为电解质,燃料电池的负极反应为CH4-8e-+2O2-=== CO2+4H+C级 学科素养拔高练12.(1)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气中所含SO2快速启动,其装置示意图如图:①质子的流动方向为　　　　　　　　(填“从A到B”或“从B到A”)。 ②负极的电极反应为                                                  　。 (2)NH3-O2燃料电池的结构如图所示:①a极为电池的　　　　　　(填“正”或“负”)极。 ②当生成1 mol N2时,电路中流过电子的物质的量为　　　　　　。 
分层作业25　化学电源1.A　解析 铅酸蓄电池、锂电池属于二次电池;氢氧燃料电池属于燃料电池。2.A　解析 根据总反应可知,金属锌失去电子发生氧化反应,为负极,Ag2O得到电子发生还原反应,为正极,A项正确;负极Zn失去电子生成Zn2+,Zn2+与溶液中的OH-结合,因此锌电极的电极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,B项错误;负极区Zn2+与OH-结合,溶液中OH-浓度减小,则其pH减小,C项错误;该电池工作时,电子由锌极经外电路流向Ag2O极,D项错误。3.C　解析 根据电池总反应可知负极的电极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,正极的电极反应为2MnO2+2e-+2H2O===2MnO(OH)+2OH-,A、B项正确;电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极,C项错误;外电路中每通过0.2 mol电子,有0.1 mol Zn参加反应,其质量为6.5 g,D项正确。4.A　解析 放电时负极电极反应为Pb-2e-+S===PbSO4,正极电极反应为PbO2+2e-+4H++S===PbSO4+2H2O,可知负极质量增加更多,则a为Pb,a为负极,故A错误;b极为PbO2放电,故B正确;放电过程中两极质量增加,因此该铅酸蓄电池正在放电,故C正确;根据总反应Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O可知,工作一段时间后,H+浓度减小,pH增大,故D正确。5.B　解析 该燃料电池中Mg为负极,电极反应为Mg-2e-===Mg2+,A正确;Pt为正极,电极反应为H2O2+2H++2e-===2H2O,总反应为Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O,消耗H+,使溶液中c(H+)减小,pH增大,C、D正确;原电池中阳离子移向正极,即H+移向正极,B错误。6.B　解析 锂—海水电池的总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,M极上Li失去电子发生氧化反应,则M电极为负极,电极反应为Li-e-===Li+,N极为正极,电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,同时氧气也可以在N极得电子,电极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,故B错误;海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等,可作为电解质溶液,故A正确;Li能与水反应,玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应,并能传导离子,故C正确;该电池不可充电,属于一次电池,故D正确。7.答案 (1)KOH(2)CH3OH(或甲醇)　氧化　CH3OH+8OH--6e-===C+6H2O(3)2.67(4)升高解析 (1)由电池总反应可知,该电池的电解质是KOH。(2)放电时负极上CH3OH发生氧化反应,正极上O2发生还原反应。正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,负极反应为CH3OH+8OH--6e-===C+6H2O。(3)根据负极电极反应可得CH3OH~6e-,可知转移0.5 mol电子时,消耗甲醇的质量约2.67 g。(4)根据放电时正极反应可知,放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的碱性增强,pH升高。8.D　解析 N2+3H22NH3,反应中氢元素的化合价升高,H2失去电子,因此b电极为负极,发生氧化反应,故A项正确;a电极为正极,电解质溶液含HCl,因此电极反应为N2+8H++6e-===2N,故B项正确;A溶液中所含溶质为NH4Cl,故C项正确;没有说明温度和压强,不能确定H2的体积,故D项错误。9.B　解析 放电时,Mo2C作催化剂用于降低CO2反应的活化能,A错误;用Mo2C作催化剂时,CO2放电的电极反应为2CO2+2e-+2Li+===Li2C2O4,B正确;Li能与水反应,则该电池不能选用Li2C2O4水溶液作为电解质溶液,C错误;用Au和多孔碳作催化剂时电极反应为3CO2+4e-+4Li+===2Li2CO3+C,若用Mo2C作催化剂时,CO2放电的电极反应为2CO2+2e-+2Li+===Li2C2O4,则生成等物质的量的Li2C2O4和Li2CO3时,转移电子数相同,D错误。10.D　解析 A项,H4→O,则该反应中每消耗1 mol CH4转移6 mol电子,错误;B项,该电池的传导介质为熔融的碳酸盐,所以电极A即负极上H2参与的电极反应为H2-2e-+C===CO2+H2O,错误;C项,原电池工作时,阴离子移向负极,而电极B是正极,错误;D项,电极B即正极上O2参与的电极反应为O2+4e-+2CO2===2C,正确。11.D　解析 在KOH溶液中甲烷的氧化产物为C,在稀硫酸中甲烷的氧化产物为CO2,A项正确;甲烷被氧化,碳元素化合价均由-4价升至+4价,B项正确;电池中,阴离子C向负极迁移,C项正确;以固体氧化物为电解质,负极反应为CH4-8e-+4O2-===CO2+2H2O,D项错误。12.答案 (1)①从A到B　②SO2-2e-+2H2O===S+4H+(2)①负　②6 mol解析 (1)①根据题给图示可知,A为燃料电池的负极,B为燃料电池的正极,在原电池电解质溶液中,质子(H+)向正极移动,即从A到B。②负极发生氧化反应,SO2被氧化为S,电极反应为SO2-2e-+2H2O===S+4H+。(2)①a极通入氨,是负极,b极通入氧气,是正极。②氨气中N元素的化合价由-3价变成0价,当生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为6 mol。