河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-21化学能与电能（2）

这是一份河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-21化学能与电能（2），共36页。试卷主要包含了单选题，原理综合题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-21化学能与电能（2）

一、单选题
1．（2023·河南新乡·统考二模）基于H2O、H2O2、O2自循环的生物混合光电化学电池，在单个单元中实现可持续太阳能一燃料一电能转换，工作原理如图。下列说法错误的是

A．电池工作时，电子由电极N经导线流向电极M
B．负极的电极反应式有2H2O-2e- =H2O2+2H+
C．自循环过程中存在O2+2e- +2H+= H2O2
D．该电池的有效开发和利用可减少碳排放
2．（2023·河南新乡·统考二模）某同学按图示装置进行实验，大头针固定固体，塑料瓶盛放液体试剂。实验时先打开止水夹，手指压紧小孔并挤压塑料瓶，使液体试剂沿玻璃管上升至完全充满，排尽玻璃管中空气，立即关闭止水夹，一会儿后，手指堵住小孔，打开止水夹。下列所加液体试剂、对应现象及结论均正确的是

选项
固体
液体试剂
现象
结论
A
钠块
水
钠块熔化成小球并浮在水面上；打开止水夹，点燃气体，火焰呈淡蓝色
钠块与水反应产生氢气
B
铝条
NaOH溶液
先有沉淀生成，后沉淀溶解；打开止水夹，点燃气体，火焰呈淡蓝色
铝条与氢氧化钠溶液反应产生氢气
C
铜丝
稀HNO3
产生红棕色气体，溶液呈蓝色
铜丝与稀硝酸反应产生NO2
D
铁丝
食盐水
打开止水夹，并松开小孔片刻，关闭止水夹，发现塑料瓶中液面下降
铁丝发生了吸氧腐蚀

A．A B．B C．C D．D
3．（2023·河南焦作·统考二模）在电还原条件下由PVC{}产生的氯离子可以直接用于串联电氧化氯化反应。PVC可用于常规回收DEHP(在电化学反应中可充当氧化还原介质，提高反应效率)，转化过程如图所示。

下列叙述错误的是
A．上述装置为将电能转化成化学能的装置
B．电极d上发生还原反应
C．上述转化的总反应方程式为
D．上述转化实现了资源回收与利用
4．（2023·河南·统考一模）Li-CO2电池在可逆的CO2循环和储能领域都具有巨大的潜力。研究发现，用不同材料作Li极催化剂时，CO2的放电产物不同，催化剂的使用情况和放电时的装置如下列图表所示，下列说法正确的是

Li极催化剂
碳化钼(Mo2C)
Au和多孔碳
CO2的放电产物
草酸锂(Li2C2O4)
Li2CO3和C

A．充电时，在a极上Li+被还原为Li
B．放电时，Li+向b极移动
C．放电时，用碳化钼作Li极催化剂的总反应为2Li+2CO2=Li2C2O4
D．生成等物质的量的Li2C2O4和Li2CO3时，消耗CO2的量相同
5．（2023·河南·统考三模）化学与科技、生活有密切的关系。下列叙述错误的是
A．航空航天工业中采用化学镀镍，电镀时镀件作阴极，镍作阳极
B．我国力争2060年前实现碳中和，用脱硫煤代替原煤作燃料有利于实现碳中和
C．新冠疫情期间使用的抗原检测试纸，其检测原理是有机物分离方法中的层析法
D．卡塔尔世界杯旗帜来自中国制造，其主要材质是透风性好、不易损坏的涤纶
6．（2023·河南濮阳·统考一模）1971年Tekkosha公司利用金属钠可溶于水银形成液态的合金“钠汞齐”这一性质，通过电解饱和食盐水得到金属钠，制取钠汞齐的实验装置如图所示。下列说法错误的是

A．b电极是阴极
B．若没有玻璃套管，b电极反应式为2H2O +2e-= H2 ↑+2OH-
C．电解过程中玻璃套管下端的银白色液面上升
D．水银层的质量每增加0.23 g， 理论上c口会逸出112 mL气体
7．（2023·河南·统考二模）随着中国双碳决策部署的有序推进，绿电发电规模逐年提升，为适应未来绿电长时储能需求，我国企业开始于2022年利用“全钒液流电池”布局大型储能基地。电池的充放电总反应式为VO2+ +V3+ +H2OVO2+ +V2+ +2H +，下图为全钒液流电池工作原理示意图。下列说法错误的是

A．放电时电极A的电势比B的高
B．放电时正极的电极反应式为VO +e-+ 2H+ =VO2+ +H2O
C．在220V电压下，用恒定的1A电流充电1小时，电池中增加的化学能为7.92 105J
D．充电时H +由A极室通过质子交换膜向B极室迁移
8．（2022·河南·校联考模拟预测）一种采用SOEC共电解H2O/CO2技术合成CH4的工作原理如图所示。图中三相界面即电子导体相、离子导体相和气相共存的界面。

下列说法正确的是
A．电解时，M电极与电源的负极相接
B．电解时，阴极电极反应式之一为CO2+2e-=CO+O2-
C．若电解过程中生成22. 4 L CH4，则转移电子的数目一定为6NA
D．若该装置能为外界提供电力，则M电极为负极
9．（2022·河南濮阳·统考模拟预测）如图是微电池反应器处理废水的构造原理装置。下列说法错误的是

A．铁作负极，放电时变成Fe2+进入溶液
B．空气氧化Fe2+，进一步产生的胶体有混凝作用
C．污染物中的微粒可被氢氧化铁胶体吸附而去除
D．废水中，NO在石墨上发生反应NO-2e-+H2O=NO+2H+
10．（2022·河南·校联考二模）2—氯乙醇是一种重要的有机合成中间体，可用电解法制备，制备装置如图所示，其中a和b为电极，c为离子交换膜。下列说法错误的是

A．电极a应接电源负极，发生还原反应
B．电解池阳极区发生的总反应式为Cl--2e-+H2O+CH2=CH2H++HOCH2CH2Cl
C．为提高氯离子的利用率，离子交换膜c可选用阴离子交换膜
D．不考虑各项损失，理论上生成16g气体B，可得到产品2—氯乙醇644g
11．（2022·河南·校联考模拟预测）一种利用绿矾(FeSO4·7H2O) 和磷酸制备电池正极材料LiFePO4的工艺流程如图所示：

下列说法错误的是

A．“溶解”时，H3PO4的用量不宜过多
B．反应1时，参与反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1
C．可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验FePO4是否洗涤干净
D．LiFePO4电池放电时装置如图，则电极a为负极，电极b为正极
12．（2022·河南·校联考模拟预测）锂－硒电池因其较高的体积能量密度而具有广阔的应用前景。西北工业大学某科研团队设计的锂－硒电池模型如图1所示：

下列叙述正确的是
A．放电时N极电势高，充电时N极电势低
B．工作时，Li+和电子通过分离膜界面来回穿梭，维持电荷平衡
C．充电过程中N极可能发生的反应有3Li2Se4-2e-=2Li2Se6+2Li+
D．Li2Sex与石墨烯结合时的能量变化如图2所示，则Li2Sex中与石墨烯的结合能力最大的是Li2Se
13．（2022·河南开封·校联考模拟预测）利用光电催化技术分解水，并实现CO2转化为CH3OH，其简易电化学装置如图所示。下列说法中错误的是

A．交换膜为质子(H+ )交换膜
B．该电化学装置中能量转化形式不止一种
C．N电极反应式之一为6H++CO2+6e-=CH3OH+H2O
D．若电极M上分解18g水，则电极N有2g H2生成
14．（2022·河南·统考二模）AlH3是一种重要的储氢材料。现以Al片、Pt片做电极，通过恒电位法控制阳极电位为-1.57V时电解NaAlH4的THF(四氢呋喃，液态有机溶剂)溶液制AlH3，电解过程中Pt电极上有Na3AlH6析出，下列有关说法错误的是

已知：电位值影响电极放电。
A．Pt片接恒电位仪的负极，NaAlH4在Pt上被还原为Na3AlH6
B．电解时不能在有水环境中进行
C．Al片接恒电位仪的正极，电极反应为3+Al-3e-=4AlH3
D．若阳极电位不是-1.57V，则阳极可能同时生成H2
15．（2021·河南新乡·统考模拟预测）用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是




A．证明铁发生了吸氧腐蚀
B．向含少量水的乙醇中加入沸石，蒸馏可得到无水乙醇
C．用标准NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐酸
D．蒸发CuCl2溶液得到CuC2固体
A．A B．B C．C D．D
16．（2021·河南信阳·统考模拟预测）一种使用(二甲亚砜)作为电解液，并用多孔的黄金作为电极的锂-空气电池的实验模型，这种实验电池在充放电100次以后，其电池容量仍能保持最初的95%。该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应，形成过氧化锂，其装置如图所示。下列有关叙述正确的是

A．电解液可以换成水溶液仍能正常工作
B．负极的电极反应式为，生成的从左向右移动
C．该电池放电时每消耗空气，转移电子
D．给该锂-空气电池充电时，金属锂接直流电源正极

二、原理综合题
17．（2023·河南濮阳·统考一模）含NO的烟气需要处理后才能排放。
(1)氢气催化还原含NO的烟气，发生“脱硝”反应：2NO(g) +2H2(g) N2(g) +2H2O(g) ΔH=-605kJ·mol-1。一定条件下，加入H2的体积分数对该反应平衡时含氮物质的体积分数的影响如图所示：

①随着H2体积分数增加， NO中N被还原的价态逐渐降低。当H2的体积分数在0.5×10-3 ~ 0.75×10-3时，NO的转化率基本为100%，而N2和NH3的体积分数仍呈增加趋势，其可能原因是 。
②已知：Ⅰ．4NH3(g) +5O2(g)= 4NO(g) +6H2O(g) ΔH = -1025 kJ ·mol-1
Ⅱ．2H2(g) +O2(g)= 2H2O(g) ΔH = -484 kJ ·mol-1
图中N2减少的原因是N2与H2反应生成NH3，写出该反应的热化学方程式： 。
(2)某科研小组研究了NO与H2反应生成N2和NH3的转化过程。在起始温度为400℃时，将n(NO)：n(H2)=1：2通入甲、乙两个恒容密闭容器中，甲为绝热过程、乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。

①曲线X是 (填“甲”或“乙”)容器。
②a点在曲线X上，则a点 是平衡点(填“可能”或“不可能”)。
③曲线Y的容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%，从开始到平衡点Z时用分压表示的H2消耗速率是 kPa·min-1。400℃时，“脱硝”反应的压强平衡常数Kp= kPa -1(结果保留两位有效数字，Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压 × 物质的量分数)。
(3)科学研究发现，用P1 -g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。

光催化脱除原理和电化学反应原理类似，P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4两端类似于两极，g –C3N4极发生 反应( 填“氧化”或“还原”)，该极的电极反应式为 。
18．（2023·河南郑州·统考一模）金属锌具有储量丰富、电池理论容量高、氧化还原电位低、对环境友好等诸多优势；锌的化合物在防腐、电镀、医学、纺织等领域有诸多应用。
(1)一种水性电解液离子选择双隔膜电池如图所示。放电结束后对左侧电极片进行紫外测试，可观测到在765nm处有一个较强的吸收峰，在615nm处有一个肩峰，与标准图像吻合。(注：可溶于水，强碱性环境下最终转化为)。

①该电池中b膜为 离子交换膜。(填“阴”或“阳”)
②该电池正极的电极反应式为 ；当电路中转移1mol电子时，电极质量减少 g。
(2)的浓溶液可形成配合酸，因此浓溶液常用作除锈剂。的溶液的酸性就相当千的酸。根据以上信息，请写出的浓溶液除铁锈的化学方程式 。
(3)已知难溶于水，在强碱溶液中发生反应，下图是二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系，其中c为或浓度的值。

① 。
②向的溶液中加入等体积的HCl后，体系中的Zn元素主要以 (写微粒符号)形式存在。
19．（2022·河南·校联考模拟预测）氢能是一种举足轻重的能源，氢的制取，储存、运输、应用技术也是当今世界备受关注的焦点。国际上最为有效的制氢工艺是甲烷水蒸气重整反应，涉及的主要反应如下：
反应I：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206kJ·mol-1
反应II：CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH2
反应III：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-165 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)ΔH2= kJ·mol-1，反应II的正反应活化能E正和逆反应活化能E逆中较大的是 (填“E正”或“E逆”)。
(2)已知：(R、C均为常数，T为热力学温度)，反应I、反应II、反应III的平衡常数与温度T的变化关系如图1所示。

①表示反应I的曲线为 (填“L1”“L2”或“L3”)，原因为 。
②T1温度下，反应III的平衡常数K(III)= 。
(3)900°C时，将n(H2O)：n(CH4)的混合气通入盛有催化剂的反应器装置，测得CH4的平衡转化率与水碳比[n(H2O)：n(CH4)]的关系如图2所示；当水碳比为4时，CH4的转化率和气体流速的关系如图3所示。

P点的v正 v逆(填“>”“=”或“”、“