高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1微项目 设计载人航天器用化学电池与氧气再生方案——化学反应中能量及物质的转化利用达标测试

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1微项目 设计载人航天器用化学电池与氧气再生方案——化学反应中能量及物质的转化利用达标测试，共8页。
1．一种突破传统电池设计理念的镁—锑液态金属储能电池工作原理如图所示，该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。该电池工作一段时间后，可由太阳能电池充电。下列说法不正确的是 ( )
A．放电时，Mg(液)层的质量减小
B．放电时正极反应为Mg2＋＋2e－===Mg
C．该电池充电时，Mg­Sb(液)层发生还原反应
D．该电池充电时，Cl－向中层和下层分界面处移动
2.一种将CO2和H2O转化为燃料H2、CO及CH4的装置如图所示(电解质溶液为稀硫酸)。下列关于该装置的叙述错误的是( )
A．该装置可将电能转化为化学能
B．工作时，电极a周围溶液的pH增大
C．电极b上生成CH4的电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O
D．若电极b上只产生1mlCO，则通过质子交换膜的H＋数目为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
3．我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．该制氢工艺中光能最终转化为化学能
B．该装置工作时，H＋由b极区流向a极区
C．a极上发生的电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋
D．a极区需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液
4．人工光合系统装置(如图)可实现以CO2和H2O合成CH4。下列有关说法不正确的是( )
A．该装置中铜为正极
B．电池工作时，H＋向Cu电极移动
C．GaN电极的电极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
D．反应CO2＋2H2O===CH4＋2O2中每消耗1mlCO2转移4mle－
5．氢能源是最具应用前景的能源之一。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作原理如图所示(电极1、电极2均为惰性电极)。下列说法错误的是 ( )
A．控制连接开关K1、K2，可交替得到H2、O2
B．碱性电解液改为酸性电解液能达到同样目的
C．接通K1时电极3上的电极反应为
Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
D．电极3在交替连接K1或K2过程中得以循环使用
6．中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢的方案，其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是 ( )
A．该电化学装置中，Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势
B．该装置中的能量转化为光能→化学能→电能
C．电子流向：BiVO4电极→外电路→Pt电极
D．BiVO4电极上的电极反应为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) －2e－＋2OH－===SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋H2O
7．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下：
mCeO2eq \(――→,\s\up7(太阳能),\s\d5(①))(m－x)CeO2·xCe＋xO2
(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2eq \(――→,\s\up7(900℃),\s\d5(②))mCeO2＋xH2＋xCO
下列说法不正确的是( )
A．该过程中没有消耗CeO2
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H2O
8．2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．图中能量转化方式只有2种
B．b极发生的电极反应为N2＋6H＋＋6e－===2NH3
C.H＋向a极区移动
D．a极上每产生22.4LO2流过电极的电子数为2NA
[能力提升练]
9．如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一个电极由镀铂导电玻璃构成，电池中发生的反应为：
TiO2/Seq \(――→,\s\up7(hν))TiO2/S*(激发态)
TiO2/S*―→TiO2/S＋＋e－
I eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2e－―→3I－
2TiO2/S＋＋3I－―→2TiO2/S＋I eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
下列关于该电池的叙述错误的是( )
A．电池工作时，是将太阳能转化为电能
B．电池工作时，I－在镀铂导电玻璃电极上放电
C．电池中镀铂导电玻璃为正极
D．电池的电解质溶液中I－和I eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的浓度不会减小
10．利用光伏电池提供电能处理废水中的污染物(有机酸阴离子用R－表示)，并回收有机酸HR，装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．在光伏电池中a极为正极
B．石墨(2)极附近溶液的pH降低
C．c2