高考化学《加练半小时》微考点49

1．(2017·双鸭山一中高三上学期期中)科学家开发出一种新型锂－氧电池，其能量密度极高，效率达90%以上。电池中添加碘化锂(LiI)和微量水，工作原理如图所示，总反应为O2＋4LiI＋2H2O=2I2＋4LiOH对于该电池的下列说法不正确的是()A．放电时负极上I－被氧化B．充电时Li＋从阳极区移向阴极区C．充电时阴极反应为LiOH＋e－=Li＋OH－D．放电时正极反应为O2＋2H2O＋4Li＋＋4e－=4LiOH2.(2017·枣庄三中高三月考)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法正确的是()A．O2在石墨Ⅱ附近发生氧化反应B．该电池放电时NOeq\o\al(－,3)向石墨Ⅱ电极迁移C．石墨Ⅰ附近发生的反应：3NO2＋2e－=NO＋2NOeq\o\al(－,3)D．相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶13．(2017·成都七中高三零诊)瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是Y2O3­Na2O，O2－可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是()A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB．电极b是正极，O2－由电极a流向电极bC．电极a的反应式为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2OD．当固体电解质中有1molO2－通过时，电子转移4mol4．(2017·哈尔滨六中高三第一次月考)光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl(s)eq\o(=,\s\up7(光))Ag(s)＋Cl(AgCl)，[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl(AgCl)＋e－=Cl－(aq)，若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是()A．光照时，电流由X流向YB．光照时，Pt电极发生的反应为2Cl－＋2e－=Cl2↑C．光照时，Cl－向Pt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)5．(2016·湖南石门一中等十校高三3月联考)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池叙述错误的是()A．电池工作时，是将太阳能转化为电能B．铜电极为正极，电极反应式为CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2OC．电池内部H＋透过质子交换膜从左向右移动D．为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量盐酸6．(2016·安阳一中高三十模)H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－632kJ·mol－1。下图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是()A．电极a为电池的正极B．电极b上发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2OC．该装置是一种将热能转化为电能的装置D．H＋经质子膜进入a极区7．(2016·西北工大附中高三第六次适应考)熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点，是未来的绿色电站。某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图。下列说法正确的是()A．Li＋、K＋移向左侧电极B．外电路中电子由右侧电极移向左侧电极C．通入1mol气体A时，左侧电极上生成5molCO2D．相同条件下通入气体B与气体C的体积比为2∶18．(2016·邯郸一中高三下学期二模)近年来AIST报告正在研究一种“高容量、低成本”锂­铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是()A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动B．放电时，负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD．整个反应过程中，铜相当于催化剂9．(2016·江西高安中学等九校高三下联考)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。则下列说法正确的是()A．OH－由A端移向B端B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为CH4＋2O2＋KOH=KHCO3＋2H2OC．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为CH4－8e－＋9COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=10HCOeq\o\al(－,3)D．V＝33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c(COeq\o\al(2－,3))＞c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(OH－)10．有一种新颖的固体氧化物型燃料电池(SOFC)，该电池工作时，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在高温熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料电池说法正确的是()A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极B．电池的总反应式：2C4H10＋13O2eq\o(=,\s\up7(高温))8CO2＋10H2OC．通入空气的一极是正极，电极反应式：O2－4e－=2O2－D．通入丁烷的一极是正极，电极反应式：C4H10＋26e－＋13O2－=4CO2＋5H2O11．Harbermann等设计出利用Desulfovibriodesulfurcan菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池，电池内部有质子通过，该系统不经任何维护可连续运行5年。该电池的负极反应式为S2－＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋。有关该电池的下列说法中正确的是()A．若有1.12L氧气参与反应，则有0.2mol电子发生转移B．质子由正极移向负极C．该电池的总反应为S2－＋2O2=SOeq\o\al(2－,4)D．正极的电极反应式为2O2＋8e－＋4H2O=8OH－答案精析1．C2．D[石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O2＋2N2O5＋4e－=4NOeq\o\al(－,3)，A错误；原电池中阴离子移向负极，NOeq\o\al(－,3)向石墨Ⅰ电极迁移，B错误；石墨Ⅰ为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为NO2＋NOeq\o\al(－,3)－e－=N2O5，C错误；电极方程式分别为NO2＋NOeq\o\al(－,3)－e－=N2O5、O2＋2N2O5＋4e－=4NOeq\o\al(－,3)，则放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1，D正确。]3．C4．B[该装置中氯原子在银电极上得电子发生还原反应，所以银作正极、铂作负极。光照时，电流从正极银X流向负极铂Y，A正确；光照时，Pt电极作负极，负极上亚铜离子失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu＋(aq)－e－=Cu2＋(aq)，B错误；光照时，该装置是原电池，银作正极，铂作负极，电解质中氯离子向负极铂移动，C正确；光照时，正极上氯原子得电子发生还原反应，负极上亚铜离子失电子，所以电池反应式为AgCl(s)＋Cu＋(aq)eq\o(=,\s\up7(光照))Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，D正确。]5．D6.B7．C[该原电池为甲烷燃料电池，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，负极反应式为CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－=5CO2＋2H2O，正极反应式为O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)，负极上产生的二氧化碳可以为正极所利用，所以A是负极，B是正极。燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，原电池放电时，阳离子向正极移动，Li＋、K＋向右侧电极移动，A错误；外电路中电子由负极流向正极，即从左侧电极移向右侧电极，B错误；负极反应式为CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－=5CO2＋2H2O，正极反应式为O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)，通入1mol甲烷气体时，左侧电极上生成5molCO2，C正确；相同条件下通入气体B与气体C的体积比为1∶2，D错误。]8．B[因为原电池放电时，阳离子移向正极，所以Li＋透过固体电解质向Cu极移动，A正确；该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电流，由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电，正极反应为Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－，B错误；放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，C正确；由C项分析知：铜先与氧气反应生成Cu2O，放电时Cu2O重新生成Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，D正确。]9．C[燃料电池中，通入CH4的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，n(KOH)＝2mol·L－1×1L＝2mol，可能先后发生反应①CH4＋2O2=CO2＋2H2O，②CO2＋2KOH=K2CO3＋H2O，③K2CO3＋CO2＋H2O=2KHCO3，在原电池中阴离子向负极移动，OH－由B端移向A端，A错误；当0＜V≤22.4L时，0＜n(CH4)≤1mol，则0＜n(CO2)≤1mol，只发生反应①②，且KOH过量，则电池总反应式为CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，B错误；当22.4L＜V≤44.8L，1mol＜n(CH4)≤2mol，则1mol＜n(CO2)≤2mol，发生反应①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为CH4－8e－＋9COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=10HCOeq\o\al(－,3)，C正确；当V＝33.6L时，n(CH4)＝1.5mol，n(CO2)＝1.5mol，则电池总反应式为3CH4＋6O2＋4KOH=K2CO3＋2KHCO3＋7H2O，则得到0.5m