高中化学人教版化学反应原理第四章电化学基础第二节化学电源 全国获奖

§4．2化学电源一．选择题（每题10分，共60分）1．下列有关化学电池的说法不正确的是（）A．化学电池是将化学能变成电能的装置B．一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能使用了C．二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，故可多次重复使用D．燃料电池是将燃料燃烧所放出的能量转化为化学能装置2．一种光化学电池的结构如图所示，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，发生反应：AgCl(s)eq\o(→,\s\up7(光照))Ag(s)＋Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，Cl(AgCl)＋e－→Cl－(aq)。下列说法正确的是()A．光照时，外电路电流由Y流向XB．光照时，Pt电极上发生的反应为2Cl－－2e－=Cl2↑C．光照时，Cl－向Ag电极移动D．光照时，电池总反应为AgCl(s)＋Cu＋(aq)eq\o(=,\s\up7(光照))Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)3．微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。根据上述反应式，判断下列叙述中不正确的是（）A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极D．Ag2O电极发生还原反应，Zn电极发生氧化反应4．(2023·宁波高三十校联考)肼(N2H4)­空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。下列说法中，不正确的是()A．该电池放电时，通入肼的一极为负极B．电池每释放1molN2转移的电子数为4NAC．通入空气的一极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将不变5．美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2-，下列对该燃料电池的说法不正确的是（）A．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极B．该电池的总反应是：C3H8+5O2=3CO2+4H2OC．电路中每流过5mol电子，标准状况下约有5.6LD．通丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为：C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O6．如图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图，下列说法不正确的是()A．该装置将化学能转化为电能B．催化剂b表面O2发生还原反应，其附近的溶液酸性增强C．催化剂a表面的反应是:SO2＋2H2O－2e－SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋D．若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8∶15二．非选择题（共40分）7．（20分）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO2，电解液为硫酸。工作时该电池总反应式为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，据此判断：（1）铅蓄电池的负极材料是________。（2）工作时正极反应为_____________________。（3）工作时，电解质溶液的密度，pH（填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。（5）电流方向从________极流向________极。（6）当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加_______g，正极增重g，溶液中消耗硫酸mol。8．（20分）化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用（1）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可表示为：已知均难溶于水，但溶于酸，以下说法正确的是（）①以上反应是可逆反应②以上反应不是可逆反应③充电时化学能转化为电能④放电时化学能转化为电能A．①③B．②④C．①④D．②③（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍电池可以使一平方米面积耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为。（3）另一种常用的电池是锂电池，由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可达十年。它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：Li+MnO2=LiMnO2试回答：锂电池比容量特别大的原因是。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因。(4)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂（如图），在200℃左右时供电，电池总反应为:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2两极上的反应式是电池工作时，质子向电池的极迁移动。

§4．2化学电源一.选择题1~6：DDBDAB2、解析：选D。该装置是原电池，光照时，涂在银片上的氯化银先见光分解生成Ag和Cl(AgCl)，然后Cl(AgCl)在银电极上得电子发生还原反应，所以涂有AgCl的银片作正极，Cu＋在铂电极上失电子发生氧化反应，铂作负极。光照时，Cu＋在铂电极上失去电子，电子经导线流向X，电流方向与电子的流向相反，所以外电路电流从X流向Y，A项说法错误；光照时，铂电极上发生的反应为Cu＋－e－=Cu2＋，B项说法错误；原电池中阴离子移向负极，该电池中铂作负极，所以氯离子向铂电极移动，C项说法错误；光照时，正极上AgCl分解产生的氯原子得电子发生还原反应，负极上Cu＋失电子发生氧化反应，所以电池总反应为AgCl(s)＋Cu＋(aq)eq\o(=,\s\up7(光照))Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，D项说法正确。4、解析：选D。该碱性燃料电池的总反应方程式为N2H4＋O2=N2＋2H2O，N2H4中N化合价升高发生氧化反应，通入N2H4的一极为负极，A项正确；每生成1molN2转移电子4mol，B项正确；碱性条件下O2放电结合水电离产生的H＋生成OH－，电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C项正确；从总反应可知放电过程生成H2O，KOH溶液浓度降低，pH减小，D项错误。6、解析：选B。A项，该装置没有外加电源，是一个原电池，能把化学能转化为电能，正确；B项，催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O，消耗H＋，其附近溶液酸性减弱，错误；C项，催化剂a表面SO2失去电子生成硫酸，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，正确；D项，催化剂a处的反应为SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，催化剂b处的反应为eq\f(1,2)O2＋2H＋＋2e－=H2O，则总反应式为SO2＋H2O＋eq\f(1,2)O2=H2SO4。设加入的SO2为xg，H2O为yg。则生成硫酸的质量为eq\f(x×98,64)g，水的质量变化为eq\f(x×18,64)g，因得到硫酸的浓度为49%，故有eq\f(\f(98x,64),y－\f(18x,64))＝eq\f(49,100－49)，可得x∶y＝8∶15，正确。二．非选择题7．（1）Pb（2）PbO2+