2022届高三化学高考备考一轮复习原电池专项训练

这是一份2022届高三化学高考备考一轮复习原电池专项训练，共21页。试卷主要包含了单选题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（15题）
1．一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是
A．负载通过0.04 ml电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应
B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C．电池总反应为
D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
2．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
3．我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A．放电时，a电极反应为
B．放电时，溶液中离子的数目增大
C．充电时，b电极每增重，溶液中有被氧化
D．充电时，a电极接外电源负极
4．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是
A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+
C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3
D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
5．控制适合的条件，将反应设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
6．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是
A．正极反应为AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01 ml e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 ml离子
7．将下图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的是
A．Cu 电极上发生还原反应
B．电子沿 Zn→a→b→Cu 路径流动
C．片刻后甲池中c(SO42-)增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
8．Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是
A．Mg 电极是该电池的正极
B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极附近溶液的pH 增大
D．溶液中Cl－向正极移动
9．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A．反应，每消耗1ml CH4转移12ml 电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O
C．电池工作时，CO32-向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e－=2CO32-
10．人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生
C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强
D．催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e一=HCOOH
11． 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是
A．该电池能够在高温下工作
B．电池的负极反应为：
C．放电过程中，从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1ml氧气，理论上能生成标准状况下气体
12．金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
13．锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是
A．金属锂作负极，发生氧化反应
B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C．正极的电极反应：O2+4e—==2O2—
D．电池总反应：4Li+O2+2H2O==4LiOH
14．最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O
C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，向左移动
15．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，ClO4－向负极移动
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2CO32－＋C
D．充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na
二、原理综合题（4大题）
16．科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为_______。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是_______。
（2）右图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+xS＝Na2Sx，正极的电极反应式为______。M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是___。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的__倍。
（3）Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为________，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH_____（填“增大”“减小”或“不变”），Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为__________（用离子方程式表示）。
17．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、保存和应用三个环节。回答下列问题：
（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是______________（至少答出两点）。但是氢气直接燃烧的能量及转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_____________________________。
（2）氢气可用于制备H2O2。已知：H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2，其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+ O2(g)=H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋) 减小 2S2－+O2+2H2O=2S↓+4OH－
【详解】
（1）乙醇能和钠反应，方程式为2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑，硫极易溶于二硫化碳，微溶于酒精，不溶于水，还能和热的氢氧化钠溶液反应，所以要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是CS2[或（热）NaOH溶液]，故答案为2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑；CS2[或（热）NaOH溶液]；
(2)原电池正极发生得电子的还原反应，在反应2Na+xS=Na2Sx中，硫单质得电子，故正极反应为xS+2e－=Sx2－（或2Na＋+xS+2e－=Na2Sx），M作为电解质的同时又将钠和硫隔开，与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质铅和钠时，铅成为铅离子时转移电子的物质的量是钠成为钠离子时转移的电子的物质的量的4.5倍，即钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池4.5倍，故答案为xS+2e－=Sx2－（或2Na＋+xS+2e－=Na2Sx）；离子导电和隔离钠与硫；4.5；
(3)硫化钠电离出的离子有钠离子和硫离子，理论上钠离子浓度是硫离子的2倍，故c(Na＋)>c(S2－)，但少量的硫离子水解，第一步水解强于第二步，两步水解均生成氢氧根，故c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)，溶液显碱性，氢离子浓度最小；加硫酸铜后，溶液由碱性硫化钠溶液变为中性硫酸钠溶液，故pH减小；硫离子有很强的还原性，很容易被空气氧化，反应的离子方程式为：2S2－+O2+2H2O=2S↓+4OH－，故答案为c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)；减小；2S2－+O2+2H2O=2S↓+4OH－。
17．污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高 H2+2OH--2e-=2H2O ＜ ac 光能转化为化学能 阳极室 防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)
【详解】
（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点有污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高等，碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高；H2+2OH--2e-=2H2O
(2)①H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1，②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2，两反应的ΔS＜0，根据ΔG=ΔH−TΔS，因为均为两反应自发反应，因此ΔH均小于0，将①+②得：H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH=ΔH1+ΔH1＜0，故答案为＜；
（3）MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH