第五章化學(xué)反應(yīng)與能量章末綜合檢測一、選擇題（每小題只有一個正確選項，共14×3=42分）1.我國科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn-PbO2二次電池,電解質(zhì)分別為K2SO4,、H2SO4,和KOH中的一種,由M和N兩種離子交換膜隔開,形成a、b、c三個電解質(zhì)溶液區(qū)域,結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，下列說法不正確的是（）

A.電池放電時,電子由Zn電極經(jīng)導(dǎo)線流入PbO2電極

B.充電時,PbO2電極的電極反應(yīng)式為PbSO4+2H2O-2e-═PbO2+4H++SO42-

C.電池放電后b區(qū)域的電解質(zhì)溶液濃度增大

D.陽離子交換膜為圖中的N膜,可允許K通過2．（寧夏中衛(wèi)市2022屆高三下學(xué)期5月聯(lián)考）科學(xué)家對具有廣泛應(yīng)用前景的新型Li?CO2電化學(xué)儲能系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，用碳化鉬（Mo2C）作Li極催化劑時CO2的放電產(chǎn)物為Li2C2O4，裝置如圖所示。若用Au和多孔碳作Li極催化劑，則產(chǎn)物為Li2CO3和C。下列說法正確的是（）。A．該電池最好選用Li2C2O4水溶液作為電解質(zhì)溶液B．用Mo2C作催化劑時，負極每消耗7gLi，正極消耗11.2LCO2C．用Au作催化劑時CO2放電的電極反應(yīng)式為4Li++4e?+3CO2＝2Li2CO3+CD．生成等物質(zhì)的量Li2C2O4和Li2CO3消耗CO2的量相同，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同3．（2021屆高三湖北十一校第二次聯(lián)考）我國某科研機構(gòu)設(shè)計如圖裝置，利用K2Cr2O7實現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理，處理后的廢水毒性降低且不引入其它雜質(zhì)。一段時間后，中間室中NaCl溶液的濃度減小。下列說法中錯誤的是（）。A．工作時，N極附近溶液pH升高B．工作時，每轉(zhuǎn)移3mol電子，N極室和M極室質(zhì)量變化相差65gC．a(chǎn)為陽離子交換膜，b為陰離子交換膜D．N電極反應(yīng)式為Cr2O72－+6e－+7H2O＝2Cr（OH）3↓+8OH－4．（2021·全國高考乙卷試題）沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯誤的是A．陽極發(fā)生將海水中的氧化生成的反應(yīng)B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的C．陰極生成的應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D．陽極表面形成的等積垢需要定期清理5．（山東新高考2021屆高三第二次模擬）蔥醌（AQDS）是一種具有氧化還原活性的廉價有機分子，蔥醌/碘化銨液流可充電電池（如圖）以其環(huán)保、價廉、穩(wěn)定等優(yōu)點被研究及廣泛應(yīng)用。充電時，AQDS轉(zhuǎn)化為AQDS（NH4）2。下列說法錯誤的是（）。A．放電時，a極電勢高于b極B．充電時，a極的電極反應(yīng)式為3I?－2e?＝I3－C．充電時，電路中每轉(zhuǎn)移1mole?，膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差為36g6．（四川成都2021年高三3月模擬）氨硼烷（NH3·BH3）電池可在常溫下工作，裝置如圖所示。未加入氨硼烷之前，兩極室質(zhì)量相等，電池反應(yīng)為NH3·BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。已知H2O2足量，下列說法正確的是（）。A．正極的電極反應(yīng)式為2H++2e－H2↑B．電池工作時，H+通過質(zhì)子交換膜向負極移動C．電池工作時，正、負極分別放出H2和NH3D．工作足夠長時間后，若左右兩極室質(zhì)量差為1.9g，則電路中轉(zhuǎn)移0.6mol電子7．（2022·天津高三一模）微生物電化學(xué)產(chǎn)甲烷法是將電化學(xué)法和生物還原法有機結(jié)合，裝置如圖所示(左側(cè)CH3COO-轉(zhuǎn)化為CO2和H+，右側(cè)CO2和H+轉(zhuǎn)化為CH4)。有關(guān)說法正確的是A．電源a為負極B．該技術(shù)能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的戰(zhàn)略愿景C．外電路中每通過lmole-與a相連的電極將產(chǎn)生2.8LCO2D．b電極的反應(yīng)為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O8.（貴州省遵義市2021屆高三下學(xué)期3月模擬）中國科學(xué)院研發(fā)了一種新型鉀電池，有望成為鋰電池的替代品。該電池的電解質(zhì)為CF3SO3K溶液，其簡要組成如圖所示。電池放電時的總反應(yīng)為2KC14H10+xMnFe（CN）6＝2K1－xC14H10+xK2MnFe（CN）6則下列說法中，正確的是（）。A．放電時，電子從電極A經(jīng)過CF3SO3K溶液流向電極BB．充電時，電極A質(zhì)量增加，電極B質(zhì)量減少C．放電時，CF3SO3K溶液的濃度變大D．充電時，陽極反應(yīng)為K2MnFe（CN）6－2e－＝2K++MnFe（CN）69．（2022·山東濰坊市·高三三模）將電化學(xué)法和生物還原法有機結(jié)合，利用微生物電化學(xué)方法生產(chǎn)甲烷，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．離子交換膜可允許H+通過B．通電時，電流方向為：a→電子導(dǎo)體→離子導(dǎo)體→電子導(dǎo)體→bC．陽極的電極反應(yīng)式為D．生成0.1molCH4時陽極室中理論上生成CO2的體積是4.48L(STP)10．（山東中學(xué)聯(lián)盟2021屆12月高三大聯(lián)考）南京大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)電化學(xué)“大氣固碳”有效方法，電池工作原理示意圖如圖所示。充電時，利用催化劑的選擇性，陽極電極反應(yīng)式為：2Li2CO3－e－＝2CO2+O2+4Li+，下列有關(guān)說法正確的是（）。A．放電時，M電極的電勢比N電極的高B．放電時，正極電極反應(yīng)式：3CO2+4e－+4Li+＝C+2Li2CO3C．充電時，M電極接外電源負極，電解質(zhì)可選含Li+水溶液D．該電池每放電、充電一次，若均轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上能固定標準狀況下11.2LCO211．（2022·陜西西安市·高三二模）對氨基苯甲酸()是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品和醫(yī)藥中間體，以對硝基苯甲酸()為原料，采用電解法合成對氨基苯甲酸的裝置如圖。下列說法中不正確的是A．鉛合金與電源負極相連B．陰極的主要電極反應(yīng)式為+6e-+6H+→+2H2OC．每轉(zhuǎn)移1mole-時，陽極電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少9gD．反應(yīng)一段時間后陽極區(qū)pH不變12．（2021屆高考化學(xué)終極押題卷新高考版山東專版）南開大學(xué)陳軍院士團隊研究了一種K－CO2可充電電池，該電池以KSn合金為電極材料，MWCNTs－COOH為電極催化劑，其工作原理示意圖如下。研究表明，該電池的優(yōu)勢源于K和Sn的合金反應(yīng)：K+SnKSn，原電池的電流效率（電路中通過的電子數(shù)與電池反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比）為80%。下列說法正確的是（）。A．放電時，Y極的電極反應(yīng)式為Sn－e－Sn+B．放電時，K+由X極向Y極方向遷移C．放電時，外電路中每轉(zhuǎn)移1mole－，消耗16.8L（標準狀況）CO2D．充電時，X極的電極反應(yīng)式為2K2CO3+C－4e－4K++3CO2↑13．（重慶市2021年選擇性考試預(yù)測卷一）甲醇不僅作為F1賽車的燃料添加劑，也廣泛應(yīng)用于甲醇燃料電池。某燃料電池裝置如圖所示，下列說法錯誤的是（）。A．乙池負極反應(yīng)為：CH3OH－6e－+3CO32－＝4CO2↑+2H2OB．乙池中電池工作時，CO32－不斷移向負極C．理論上32g甲醇被消耗時，C極上放出氣體體積（標準狀況下）為67.2LD．甲池中Cu電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－Cl2↑14．（山東省德州市2021屆高三上學(xué)期期中考試）雙極膜（BP）是陰、陽復(fù)合膜，在直流電的作用下，陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH－，作為H+和OH－離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如圖所示，M、N為離子交換膜。下列說法錯誤的是（）。A．Y電極與電源正極相連，發(fā)生的反應(yīng)為4OH－－4e－＝O2↑+2H2OB．M為陽離子交換膜，N為陰離子交換膜C．“雙極膜組”電滲析法也可應(yīng)用于從鹽溶液（MX）制備相應(yīng)的酸（HX）和堿（MOH）D．若去掉雙極膜（BP），電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，兩極共得到0.5mol氣體鹽二．主觀題（共4小題，共58分）15．（2022·四川高三期中）（14分）鉛蓄電池、鎳鎘堿性充電電池都是重要的二次電池。已知：①鉛蓄電池總的化學(xué)方程式為：，使用(放電)段時間后，其內(nèi)阻明顯增大，電壓卻幾乎不變，此時只有充電才能繼續(xù)使用；②鎳鎘堿性充電電池在充電時的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cd(OH)2+2Ni(OH)2＝Cd+2NiOOH+2H2O。使用(放電)到后期，當電壓明顯下降時，其內(nèi)阻卻幾乎不變，此時充電后也能繼續(xù)使用；回答下列問題：(1)鉛蓄電池負極板上覆蓋的物質(zhì)是_______(填名稱)，充電時，PbSO4在________(填“陽極”、“陰極”或“兩個電極”)上________(填“生成或除去”)。(2)鎳鎘堿性電池放電時，正極反應(yīng)為：_________________________________負極反應(yīng)式：_____________________________(3)鉛蓄電池和鎳鎘堿性充電電池使用一段時間后，一個內(nèi)阻明顯增大，而另一個內(nèi)阻卻幾乎不變的主要原因可能是_____________________。（4）目前已開發(fā)出用鎳鎘堿性充電電池電解法制取ClO2的新工藝。上圖示意用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2。寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式：_________________________。16．(2021·江西南昌高三摸底)（14分）為驗證反應(yīng)Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋，利用如圖電池裝置進行實驗。(1)由Fe2(SO4)3固體配制500mL0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液，需要的儀器有膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、(填寫名稱)；在燒杯中溶解固體時，先加入一定體積的稀溶液，攪拌后再加入一定體積的水。(2)電流表顯示電流由銀電極流向石墨電極?？芍}橋中的陽離子進入電極溶液中。(3)根據(jù)(2)實驗結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為_____________________，銀電極的電極反應(yīng)式為_______________。因此，F(xiàn)e3＋氧化性小于。(4)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。如果鹽橋中電解質(zhì)為KNO3，反應(yīng)一段時間后，可以觀察到電流表指針反轉(zhuǎn)，原因是________________________________________。17．（重慶市2021~2021學(xué)年下期高2021屆七校三診）（16分）電化學(xué)在我們的工業(yè)生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著越來越大的作用。根據(jù)題給信息，回答問題：（1）電化學(xué)降解法治理硝酸鹽污染的工作原理如圖所示。①A為直流電源的______極。②Ag-Pt電極發(fā)生的電極反應(yīng)為______。③當陽極室溶液質(zhì)量減少45g，則陰極室溶液質(zhì)量減少__g。（2）某工業(yè)廢水中含有一定濃度的Ni2+和Cl－，現(xiàn)采用雙膜三室電沉積法回收Ni2+。根據(jù)圖甲、圖乙所給信息回答下列問題：①交換膜a是____（填“陰離子”“陽離子”）交換膜。②根據(jù)圖乙分析，pH過高或過低，鎳的回收率都低的原因：_____。③當濃縮室得到1L0.6mol/L鹽酸時，轉(zhuǎn)移電子____mol。(4).電解法轉(zhuǎn)化CO2可實現(xiàn)CO2資源化利用，電解CO2制HCOOH的原理示意圖如圖：a、b表示CO2進氣管，其中_______（填“a”或“b”）管是不需要的。電解一段時間后，若兩側(cè)電極液中K+的物質(zhì)的量相差0.04mol，則陽極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的總體積為_______L（假設(shè)產(chǎn)生的氣體全部逸出）。18．（2022·山東師范大學(xué)附中高三期中）（16分）利用電化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池，模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O廢水，如下圖所示；電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng)：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。（1）甲池工作時，NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y，Y是N2O5，可循環(huán)使用。則石墨Ⅰ是電池的________極；石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________________。（2）工作時，甲池內(nèi)的NO向____