第二节原电池化学电源 （实战演练）-【高考引领教学】高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）

第二节　原电池　化学电源  课时作业

一、选择题

1．（2022·河南省商丘市高三11月联考）某钠－空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示，下列说法正确的是（     ）。

    A．放电时，Na+向负极移动

    B．放电时，电子由钠箔经导线流向碳纸

    C．充电时，当有0.1mol e－通过导线时，则钠箔减重2.3g

    D．充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为4OH－－4e－2H2O+O2↑

2．（宁夏中卫市2022届高三下学期5月联考）科学家对具有广泛应用前景的新型Li−CO2电化学储能系统研究发现，用碳化钼（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．该电池最好选用Li2C2O4水溶液作为电解质溶液

    B．用Mo2C作催化剂时，负极每消耗7gLi，正极消耗11.2LCO2

    C．用Au作催化剂时CO2放电的电极反应式为4Li++4e−+3CO2＝2Li2CO3+C

    D．生成等物质的量Li2C2O4和Li2CO3消耗CO2的量相同，电路中转移电子数相同

3．（2022·河南省商丘市高三11月联考）某钠－空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示，下列说法正确的是（     ）。

    A．放电时，Na+向负极移动

    B．放电时，电子由钠箔经导线流向碳纸

    C．充电时，当有0.1mol e－通过导线时，则钠箔减重2.3g

    D．充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为4OH－－4e－2H2O+O2↑

4．（2022·天津高三三模）我国化学工作者提出一种利用有机电极(PTO/HQ)和无机电极(MnO2/石墨毡)，在酸性环境中可充电的电池其放电时的工作原理如图所示：

下列说法错误的是

A．放电时，MnO2/石墨毡为正极，发生还原反应

B．充电时，有机电极和外接电源的负极相连

C．放电时，MnO2/石墨毡电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O

D．充电时，有机电极的电极反应式为PTO+4e-+4H2O=HQ+4OH-

5．（2021·天津高三一模）近日，南开大学陈军院士团队以KSn合金为负极，以含羧基多壁碳纳米管(MWCNTs—COOH)为正极催化剂构建了可充电K—CO2电池(如图所示)，电池反应为4KSn+3CO22K2CO3+C+4Sn，其中生成的K2CO3附着在正极上。该成果对改善环境和缓解能源问题具有巨大潜力。下列说法正确的是

A．放电时，电子由KSn合金经酯基电解质流向MWCNTs—COOH

B．电池每吸收22.4LCO2，电路中转移4mole-

C．充电时，阳极电极反应式为：C-4e-+2K2CO3=3CO2↑+4K+

D．为了更好的吸收温室气体CO2，可用适当浓度的KOH溶液代替酯基电解质

5．（2021·四川德阳市·高三二模）锌铈液流二次电池，放电工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．充电时，b极发生还原反应

B．放电时，溶液中离子由b极向a电极方向移动

C．放电时，电池的总离子反应方程式为Zn+2Ce4+=Zn2++2Ce3+

D．充电时，当a极增重3.25g时，通过交换膜的离子为0.05mol

6．（2021·四川达州市·高三二模）磷酸铁锂锂离子电池是目前电动汽车动力电池的主要材料，其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性。放电时的反应为：xFePO4+(1-x)LiFePO4+ LixC6= C6+LiFePO4。放电时工作原理如图所示。下列叙述正确的是

A．充电时，Li+通过隔膜向左移动

B．放电时，铜箔所在电极是负极

C．充电时，阳极反应式为：LiFePO4+xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+

D．放电时电子由正极经导线、用电器、导线到负极

7．（2021·天津高三二模）一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．电流方向是从吸附层M通过导线到吸附层N

B．放电时，吸附层M发生的电极反应：

C．从右边穿过离子交换膜向左边移动

D．“全氢电池”放电时的总反应式为：

8．（2021·辽宁沈阳市·沈阳二中高三月考）目前，光电催化反应器(PEC)可以有效的进行能源的转换和储存，一种PEC装置如图所示，通过光解水可由CO2制得主要产物异丙醇。下列说法中错误的是

A．该装置的能量来源为光能

B．光催化剂电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+

C．每生成60g异丙醇，电路中转移电子数目一定为18NA

D．H+从光催化剂电极一侧向左移动

9．（2021·辽宁高三模拟）某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如图所示，当该装置工作时，下列说法正确的是

A．Y为该电池的负极，发生氧化反应

B．电路中流过7.5mol电子时，共产生的体积为

C．整套装置在高温下发电效果更佳

D．X极发生的电极反应式为，周围pH减小

10．（2021·山东高三模拟）某电动汽车的锂离子电池的正极材料为层状的LiFePO4、负极材料为新型材料石墨烯(LixC6)，电解液为LiClO4的丙烯碳酸酯溶液，在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱出；放电时，Li+从负极脱嵌，经过电解质溶液和离子交换膜嵌入正极；充电时则相反；其工作原理如图所示。下列叙述正确的是

A．充电时，电极a与电源正极连接，电极b与电源负极连接

B．电池充电时，阳极的电极反应为LiFePO4+xe−=Li1-xFePO4+xLi+

C．电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子

D．充电时，阴极发生氧化反应，电极反应为xLi++xe−+C6=LixC6

11．（2021·四川成都市·石室中学高三三模）科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，该装置可有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。下列有关说法中不正确的是

A．系统工作时，a极为电源负极，电子从a极流出

B．系统工作时，将电能转化成化学能

C．系统工作时，b极区可能会析出固体

D．系统工作时，b极区的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2+H2

12．（2021·福建南平市·高三二模）利用微生物燃料电池处理氨氮废水原理如图。下列叙述正确的是

A．微生物燃料电池工作时外电路的电流方向为

B．极的电极反应式：

C．理论上参与反应的和的物质的量之比为

D．移去质子交换膜，可提高厌氧微生物电极的性能

13．（2021届高三湖北十一校第二次联考）我国某科研机构设计如图装置，利用K2Cr2O7实现含苯酚废水的有效处理，处理后的废水毒性降低且不引入其它杂质。一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小。下列说法中错误的是（     ）。

    A．工作时，N极附近溶液pH升高

    B．工作时，每转移3mol电子，N极室和M极室质量变化相差65g

    C．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜

    D．N电极反应式为Cr2O72－+6e－+7H2O＝2Cr（OH）3↓+8OH－

14．（重庆2020~2021高三上学期期中检测）光电池在光照条件下可产生电流，如图装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为H+和OH－，并实现其定向通过。下列说法不正确的是（     ）。

    A．该装置可利用光能实现水的分解

    B．光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均基本不变

    C．再生池中的反应为2V2++2H+2V3++H2↑

    D．每有1molOH－通过双极性膜，可产生5.6L（标准状况）的O2

二．主观题

15．（2021·保定一模）以连二硫酸根（S2O42－）为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

阴极区的电极反应式为_________________________________。NO吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电时电路中转移了0.3mole－，则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为________mL。

16．（2021·江西省顶级名校第四次联考）下列是科研小组设计的一个甲醇燃料电池，两边的阴影部分为a，b惰性电极，分别用导线与烧杯的m，n相连接，工作原理示意图如图：

b极电极反应式为____________。 在标准状况下，若通入112mL的O2，（假设烧杯中的溶液的体积为200mL，体积不变）最后反应终止时烧杯中溶液的pH为______。

17．（2021·湖南浏阳高三4月联考）可利用CO2根据电化学原理制备塑料，既减少工业生产对乙烯的依赖，又达到减少CO2排放的目的。以纳米二氧化钛膜为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO2进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯CH2－CH2n（简称LDPE）。电解时，阴极的电极反应式是____________________。工业上生产1.4×102kg的LDPE，理论上需要标准状况下________L的CO2。

18．（2021·湖北省示范高中联考）以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。阴极上的电极反应式为_______________；每生成0.5mol乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中_____mol硫酸。

8．（2021·内蒙古阿拉善盟一模）甲烷－空气碱性（KOH为电解质）燃料电池的负极反应式为_________________。相同条件下甲烷燃料电池与氢气燃料电池的能量密度之比为________。（能量密度之比等于单位质量可燃物完全反应转移的电子数之比）