人教【新课标】高中化学一轮复习：专题12电化学及答案

人教【新课标】高中化学一轮复习：专题12电化学一、单选题1．下列关于原电池的叙述正确的是(　　)A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转化为电能的装置C．在原电池中，电子流出的一极是正极D．原电池工作时，电路中的电流是从负极到正极2．下列各装置能构成原电池的是（　　）A．B．C．D．3．某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是（　　）A．将电能转化为化学能B．电子由锌片经导线流向铜片C．铜片作负极D．锌片发生还原反应4．某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，装置如下图。当电池工作时，下列说法错误的是（　　）A．铜片为正极B．负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+C．化学能主要转化为电能D．电子从锌片经水果流向铜片5．用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（　　）A．电子通过盐桥从乙池移向甲池B．盐桥中K+向左移动C．开始时，银片上发生的反应是Ag-e-=Ag＋D．电路中每转移2mole-，正极材料增重216g6．如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图，下列说法错误的是（　　）A．该装置中氧化反应和还原反应在不同区域进行B．石墨是电极材料C．O2是正极反应物、H2是负极反应物D．H2SO4可以传导电子和离子n7．科学家设计了锂-空气电池，它直接使用金属锂作负极，让从空气中获得的O2通过多孔碳电极。该电池具有较高的能量密度(单位质量的电池所放出的能量)。下列关于这种电池的说法正确的是（　　）A．放电时氧气发生氧化反应B．放电时电子向负极移动C．放电时电能转化为化学能D．能量密度高可能是因为锂的相对原子质量小8．镉镍可充电电池的充、放电反应如下：Cd+2NiO(OH)+2H2O⇄充电放电Cd(OH)2+2Ni(OH)2。则该电池充电时阳极放电的是（　　）A．Cd(OH)2B．CdC．Ni(OH)2D．NiO(OH)9．下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（　　）A．a为负极，b为正极B．a为阳极，b为阴极C．电解过程中，d电极质量增加D．电解过程中，氯离子浓度不变10．如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是（　　）A．a为负极、b为正极B．c电极发生了还原反应C．电解过程中，d电极质量增如D．溶液中电子移动方向为d→c11．下列有关电化学原理的说法正确的是（　　）A．铝—空气燃料电池以KOH为电解液时，负极反应为：Al−3e−=Al3+B．用电解法精炼铜，阳极反应为：Cu2++2e−=CuC．钢铁在中性条件下被腐蚀，正极反应为：2H2O+2e−=H2↑+2OH−D．电解法冶炼铝时，阳极反应为：2O2−−4e−=O2↑12．判断如图原电池装置图示中电子或离子流向、正极或负极等标注正确的是（　　）A．图甲铅蓄电池B．图乙锌银纽扣电池C．图丙燃料电池D．图丁锌铜原电池13．我国《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如图是一种新型“全氢电池”，能量效率可达80%。下列说法错误的是（　　）A．该装置将化学能转化为电能B．离子交换膜不允许H+和OH−通过C．吸附层A为负极，电极反应式为H2−2e−=2H+nD．电池总反应为H++OH−=H2O14．氨—空气燃料电池的结构如图所示。关于该电池的工作原理，下列说法正确的是（　　）A．b极发生氧化反应B．O2-由b极移向a极C．a极的电极反应：2NH3+3O2-+6e-＝N2+3H2OD．理论上消耗2molNH3，同时消耗33.6LO215．银锌纽扣电池的电池反应式为：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是（　　）A．锌是阴极，发生还原反应B．电解液可以用硫酸代替KOHC．电池工作时，OH−移向Ag2O极D．工作时转移电子0.2mol，则消耗Zn的质量为6.5g16．海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是（　　）A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应：2H2O+2e−=2OH−+H2↑C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂-海水电池属于一次电池17．太阳能光伏电池电解水制高纯氢的工作示意图如下。下列相关叙述错误的是（　　）A．连接K1时电极1附近pH降低B．连接K2时，溶液中的阴离子向电极2迁移C．连接K2时电极3上NiO(OH)被还原为Ni(OH)2D．交替连接K1、K2时，电极3附近的OH−也会交替消耗和生成18．Li−O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景．近年来科学家研究了一种光照充电Li−O2电池（如图所示）．光照时，光催化电极产生电子(e−)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e−=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电．下列叙述错误的是（　　）A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li+O2B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移D．放电时，正极发生反应O2+2Li++2e−=Li2O219．科学家设计了一种高效、低能耗制备H2O2n的装置，装置如图所示。下列有关说法错误的是（　　）A．阴极区产生2molOH－时，参加反应的O2在标准状况下的体积为11.2LB．a为电源的正极C．阳极区反应为−2e－+3OH－=2H2O+D．该装置中，离子交换膜为阴离子交换膜20．利用微生物除去废水中的乙酸钠和氯苯()，其原理如图所示，下列说法正确的是（　　）A．A极上的电极反应式为+e-=Cl-+B．每除去1mol氯苯，同时产生11.2L(标准状况)CO2C．电子流向：B极→导线→A极→溶液→B极D．该装置在高温环境中工作效率更高二、综合题21．请仔细观察下列四种装置的构造示意图，完成下列问题。图1　锌锰电池图2　碱性锌锰电池图3　铅—硫酸蓄电池图4　锌银纽扣电池（1）碱性锌锰电池的总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2，则负极的电极反应式：　　。（2）碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好，放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是　　。（3）铅—硫酸蓄电池放电过程中，H2SO4浓度　　(填“变大”“变小”或“不变”)，充电时阴极的电极反应式为　　。（4）锌银纽扣电池在工作过程中　　(填物质名称)被还原。22．银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源，它的充放电过程可表示为：2Ag+Zn（OH）2nAg2O+Zn+H2O回答下列有关问题．（1）电池的放电过程是　　（填“①”或“②”）．（2）该电池属于　　性电池（填“酸”、“碱”或“中”）．（3）写出充电时阳极的电极反应式：　　（4）充电时，电池的正极应接电源的　　极．23．下图是实现对天然气中CO2和H2S高效去除的协同转化装置，电极材料是ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯。（1）该装置是　　装置(填“电解池”或“原电池”)，上述装置中光伏电池是。把太阳能转化成　　(填“直流电”或“交流电”)。硅基光伏电池工作时，硅原子处于　　(填“基态”或“激发态”)，光伏电池提供的能源是　　次能源。（2）ZnO@石墨烯做　　极，电极反应式为　　（3）ZnO@石墨烯的电势比石墨烯的电势　　(填“高”或“低”)。（4）协同转化的总反应方程式为　　，除硫反应的离子方程式为　　24．当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此，研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。问答下列问题：（1）I．CO2在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：主反应：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)△H1=-156.9kJ·mol-1副反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1kJ·mol-1已知2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)△H3=-395.6kJ·mol-1。CH4燃烧的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=　　。（2）加氢合成甲烷时，通常控制温度为500℃左右，理由是　　。（3）II．二氧化碳合成甲醇的反应为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ·mol-1573K时，在体积为2L的刚性容器中，投入2molCO2和6molH2，合成总反应达到平衡时，CO2的平衡转化率为60%。①该反应的平衡常数K=　　L2/mol2(保留1位小数)。②为了提高CO2的平衡转化率可以采取的措施有　　(填写两项措施)。③图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线　　(填“m”或“n”)。④测得在相同时间内，不同温度下H2的转化率如图2所示，v(a)逆　　v(c)逆n(填“＞”“＜”或“＝”)。（4）用如图装置模拟科学研究在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)，装置中X电极为　　(填“正”“负”“阴”或“阳”)极，Y极上的电极反应式为　　。25．“绿水青山就是金山银山”，研究消除氮氧化物污染对建设美丽家乡，打造宜居环境有重要意义。（1）已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)    ΔH1=−114kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)    ΔH2=−393.5kJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g)    ΔH3=+181kJ/mol写出C与NO2反应生成N2的热化学方程式　　。（2）已知：4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g)∆H=-1200kJ/mol。在2L恒容密闭容器中，投入0.2molNO2和0.4molCO，经过一段时间后达到平衡状态，测得CO的转化率为50%。该温度下，反应的平衡常数为　　。（3）原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S−500、S−900表示，相关信息如下表：煤焦元素分析/%比表面积/(cm2⋅g−1)CHS−50080.792.76105.69S−90084.260.828.98将NO浓度恒定的废气以固定流速通过反应器(图1)。不同温度下，进行多组平行实验，测定相同时间内NO的出口浓度，可得NO的脱除率与温度的关系如图2所示。[已知：NO的脱除主要包含吸附和化学还原(ΔH<0)两个过程]①已知煤焦表面存在的官能团有利于吸附NO，其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关，比值小，表面官能团少。由图2可知，相同温度下，单位时间内S−500对NO的脱除率比S−900的高，可能原因是　　。(答两条)。②350℃后，随着温度升高，单位时间内NO的脱除率增大的原因是　　。（4）电解氧化吸收法：其原理如图3所示：n①从A口中出来的物质的是　　。②写出电解池阴极的电极反应式　　。答案解析部分1．【答案】B2．【答案】B3．【答案】B4．【答案】D5．【答案】D6．【答案】D7．【答案】D8．【答案】C9．【答案】C10．【答案】C11．【答案】D12．【答案】C13．【答案】C14．【答案】B15．【答案】D16．【答案】B17．【答案】A18．【答案】C19．【答案】A20．【答案】B21．【答案】（1）Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2（2）碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大（3）变小；PbSO4＋2e－=Pb＋SO42-（4）氧化银22．【答案】（1）②（2）碱n（3）2Ag+2OH﹣﹣2e﹣=Ag2O+H2O（4）正23．【答案】（1）电解池；直流电；激发态；一（2）阴；CO2+2H++2e-=CO+H2O（3）低（4）CO2+H2S═CO+H2O+S；H2S+2EDTA-Fe3+-═2H++S↓+2EDTA-Fe2+24．【答案】（1）-634.3kJ·mol-1（2）该温度下有较高的化学反应速率和催化剂活性最高（3）0.5；降低温度、及时将CH3OH分离、适当增大压强；m；＜（4）阴极；4OH--4e-=O2↑+2H2O25．【答案】（1）2C(s)+2NO2(g)⇌N2(g)+2CO2(g)∆H=-854kJ/mol（2）10（3）热解温度高，S-900的煤焦氢炭比值小，表面官能团少，不利于NO吸附；S-900的比表面积小，吸附能力弱，不利于NO吸附；温度升高，反应速率增大（4）O2和较浓的硫酸；2HSO3-＋2H＋＋2e-=S2O42-＋2H2O