必杀10-原电池工作原理的应用(原卷版)

2023年高考化学考前名校必杀题（全国卷）选择题基础必杀必杀10原电池工作原理的应用（20题）1．（2023·河南开封·统考二模）pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH。pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E的单位为V，K为常数)。下列说法错误的是A．pH计工作时，化学能转化为电能B．玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化C．若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V，可标定常数K=0.2D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-2．（2023·四川巴中·统考一模）锂离子电池应用广泛，某课题组使用纳米Si-C复合颗粒直接与锂接触，形成LixSi，将锂盐溶于三乙二醇二甲醚(TEGDME)作为电解液，与O2/C电极匹配组成如图所示原电池。该电池的总反应为xO2+2LixSixLi2O2+2Si，下列说法错误的是A．该电池放电时，a为负极B．放电时，当负极质量减少14g时，电解液中转移1molLi+C．充电和放电过程，电解液中Li+浓度都不会改变D．电池充电时，阳极的电极反应为Li2O2-2e-=O2↑+2Li+3．（2023·辽宁抚顺·统考模拟预测）液流电池因其具有可深度充放电、可模块化调控、不受地理环境限制等优点，已成为大规模储能领域中备受重视的储能器件。其中锌/溴液流电池作为新能源储能技术的代表，功率性能极佳且造价低廉。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：下列说法正确的是A．放电时，N极为负极B．放电时，左侧贮液器中的浓度不断减小C．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过D．充电时，M极的电极反应式为4．（2023·山西·统考一模）2021年，中科院固体物理研究所在以有机物HMF()作为燃料的燃料电池研究中取得新进展，合成了负载在炭黑上的铂与硫化镍纳米颗粒双功能催化剂(PtNiSx/CB)，实现了在输出能量的同时将燃料转变为更高价值的产品。反应装置如图1所示，反应时间和负极产品百分含量关系如图2所示，下列说法正确的是A．a比b的电势高B．HMF转化为HMFCA()的电极反应式为—e—+OH—=+H2OC．OH—由左池进入右池D．制备FDCA需要燃料电池工作60min以上5．（2023·湖南衡阳·校联考二模）钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似，与锂离子电池相比较，成本低，充电时间短。一种钠-空气电池的装置如图所示。该电池利用“多孔”石墨电极形成空气通道，放电时生成的填充在“空位”中，当“空位”填满后，放电终止。下列说法正确的是A．放电时，M为阴极B．放电时，N电极发生的电极反应为C．充电时，每转移，N电极减轻D．该电池的比能量比锂离子电池低6．（2023·山西临汾·统考一模）某HCOOH-空气燃料电池工作原理如图所示(离子交换膜只允许K+离子通过)。下列说法错误的是A．该电池工作时K+离子从Pt1电极迁移至Pt2电极B．Pt1的电极反应式为：HCOOH+3OH--2e-=+2H2OC．Pt2的电极反应式为：O2+2e-+2H2O=4OH-D．该电池实现了物质制备和发电的结合7．（2023·湖南张家界·统考二模）铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展，其工作原理如图所示。下列说法错误的是A．工作时H+透过质子交换膜由乙室向甲室移动B．碳电极上的电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2OC．处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变D．处理含NO的废水，若处理6.2gNO，则有0.5molH+透过质子交换膜8．（2023·北京石景山·统考模拟预测）以氨为燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC)具有广阔的应用前景，一种氧离子导电8OFC的工作原理如图所示(NH3在催化剂作用下先分解为N2和H2)。下列说法不正确的是A．H2在负极放电B．正极的电极反应：C．外电路转移，理论上生成4molH2OD．O2-向负极移动9．（2023·河北唐山·统考一模）水系可逆电池在工作时，复合膜(由a、b膜复合而成，a膜只允许通过，b膜只允许通过)层间的解离成和，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合时，电池工作原理如图所示，下列说法正确的是A．闭合时，右侧电极反应为B．闭合时，电池工作一段时间，复合膜两侧溶液的pH左侧升高右侧降低C．闭合时，从复合膜流向Zn电极D．闭合时，每生成65gZn，同时一定生成气体11.2L10．（2023·云南昆明·统考一模）在“碳达峰”“碳中和”大背景下，全钒液流电池储能系统在新能源电力系统中发挥重要作用。该电池能将电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，储能的工作原理如图所示。下列说法错误的是A．储能时，该系统将电能转化为化学能B．储能时，a极附近pH降低C．供能时，b极的电极反应式为+2H++e-=VO2++H2OD．将该电池用于电解饱和食盐水，当消耗1mol时，生成的气体总体积为11.2L(标准状况)11．（2023春·河南·高三统考专题练习）电解苯酚的乙腈(CH3—CN)水溶液可在电极上直接合成扑热息痛（），装置如图，其中电极材料均为石墨。下列说法错误的是A．电极a为负极B．装置工作时，乙室溶液pH减小C．c的电极反应式为+CH3-CN+H2O-2e-+2H+D．合成1mol扑热息痛，理论上甲室质量增重64g12．（2023春·湖南长沙·高三长沙麓山国际实验学校校考阶段练习）水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一、一种在晶体中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图2所示。下列叙述中正确的是A．①为活化过程，其中的价态不变B．该材料在锌电池中作为负极材料C．②代表电池放电过程D．③中晶体转移的电子数为13．（2023·贵州毕节·统考一模）某科研团队设计的酶—光电化学电池可同时在电池两室分别实现两种酶催化转化，原理如图所示。下列说法错误的是A．该电池工作过程中实现了光能转化为化学能B．氢离子从ITO电极向Mo：BiVO4电极方向迁移C．Mo：BiVO4电极上的反应式为：2H2O-2e-=H2O2+2H+D．消耗lmol同时生成1mol14．（2023春·河南·高三统考专题练习）一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以处理含CH3COO-的废水，装置如图(模拟海水由NaCl溶液替代)。下列说法正确的是A．b极为负极，发生氧化反应B．隔膜I为阳离子交换膜C．a极电极反应为CH3COO-+8e-+2H2O=2CO2↑+7H+D．理论上除去模拟海水中的NaCl351g，可得1.5molCO215．（2023·广东梅州·统考模拟预测）一种新型可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A．放电时，电极N是负极B．充电时，通过钠离子交换膜向M极移动C．放电时，N极电极反应为D．充电时，每生成1molNa，有机电解质的整体质量减小23g16．（2023·江苏·统考一模）如图为某微生物燃料电池净化水的原理。下列说法正确的是A．N极为负极，发生氧化反应B．电池工作时，N极附近溶液pH减小C．M极发生的电极反应为D．处理0.1mol时，有1.4mol从交换膜左侧向右侧迁移17．（2023·福建厦门·统考二模）Science报道某电合成氨装置及阴极区含锂微粒转化过程如图。下列说法错误的是A．阳极电极反应式为B．阴极区生成氨的反应为C．理论上，若电解液传导，最多生成标准状况下D．乙醇浓度越高，电流效率越高(电流效率)18．（2023·陕西安康·统考二模）浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电渗析法制备磷酸二氢钠，用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是A．电极a应与Ag(II)相连B．电渗析装置中膜b为阳离子交换膜C．电渗析过程中左、右室中H2SO4和NaOH的浓度均增大D．电池从开始到停止放电，理论上可制备2.4gNaH2PO419．（2023春·河南·高三统考专题练习）一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气氧化还原液流电池结构如图所示。下列说法正确的是A．膜a为阴离子膜，膜b为阳离子膜B．充电时的总反应为：4OH-+2=4+O2+2H2OC．放电时，左侧贮液室中含的多硫电解质减少D．放电时，外电路通过2mol电子，