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选择性必修1第四章第一节原电池测试题
榆次一中李金虎
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题4分,共40分)
1.下列选项中能将化学能转化为电能的装置是()
A.天然气燃烧
B.硅太阳能电池
C.锂离子电池
D.太阳能集热器
2.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是()
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
3.我国科学家发明了一种“可固氮”的镁—氮二次电池,其装置如图所示,下列说法不正确的是()
A.固氮时,电池的总反应为3Mg+N2===Mg3N2
B.脱氮时,钌复合电极的电极反应式为Mg3N2-6e-===3Mg2++N2↑
C.固氮时,外电路中电子由钌复合电极流向镁电极
D.当无水LiCl-MgCl2混合物受热熔融后电池才能工作
4.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是()
A.该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路流到Pt1电极
B.Pt1电极附近发生的反应为SO2+2H2O-2e-===H2SO4+2H+
C.Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+2H2O===4OH-
D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
5.一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是()
A.使用碱性电解质水溶液
B.放电时,正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-===4MgS2
C.使用的隔膜是阳离子交换膜
D.充电时,电子从Mg电极流出
6.锂-空气电池是一种可充放电电池,电池反应为2Li+O2===Li2O2,某锂-空气电池的构造原理如图。下列说法正确的是()
A.可选用有机电解液或水性电解液
B.含催化剂的多孔材料为电池的负极
C.放电时正极的电极反应式为O2+2Li++2e-===Li2O2
D.充电时锂电极应连接外接电源的正极
7.研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是()
A.加入HNO3降低了正极反应的活化能
B.电池工作时正极区溶液的pH降低
C.1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原
D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+
8.一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH--11e-===VOeq\o\al(3-,4)+2B(OH)eq\o\al(-,4)+4H2O。
该电池工作时,下列说法错误的是()
A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)O2参与反应
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O===8B(OH)eq\o\al(-,4)+4VOeq\o\al(3-,4)
D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
9.直接煤—空气燃料电池原理如图所示,下列说法错误的是()
A.随着反应的进行,氧化物电解质的量不断减少
B.负极的电极反应式为C+2COeq\o\al(2-,3)-4e-===3CO2↑
C.电极Y为正极,O2-向X极迁移
D.直接煤—空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高
10.如图是一种燃料型电池检测仪的工作原理示意图。下列说法不正确的是()
A.该仪器工作时酒精浓度越大,则电流强度越大
B.工作时外电路电子流向为X→Y
C.检测结束后,X极区的pH增大
D.电池总反应为2CH3CH2OH+O2===2CH3CHO+2H2O
二、填空题(本题包括5个小题,共60分)
11.(12分)依据原电池原理,回答下列问题:
如图是使用固体电解质的燃料电池,装置中以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导正极生成的O2-(O2+4e-===2O2-)。
(1)c电极为________(填“正”或“负”)极。
(2)d电极上的电极反应为________________________________________________。
(3)如果消耗160g甲烷,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为________(用NA表示),需要消耗标
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