單元08化學(xué)能與電能-2022年高考一輪化學(xué)單元復(fù)習(xí)2

單元08化學(xué)能與電能過(guò)關(guān)測(cè)試1．（2021·遼寧丹東市·高三一模）利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2、Cl2，裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)極電極反應(yīng)式為CH4+2H2O－8e=CO2+8H+B．A、B、C膜均為陽(yáng)離子交換膜C．c電極可選用鐵作電極材料D．a(chǎn)極上通入標(biāo)準(zhǔn)狀況22.4L甲烷，原料室H2PO減少8mol【答案】D【分析】根據(jù)題干信息，左側(cè)為原電池，右側(cè)為電解池，a極為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式CH48e+4O2=CO2+2H2O，b極為正極，電極反應(yīng)式O2+4e=2O2，陽(yáng)極室的電極反應(yīng)：2Cl2e=Cl2↑，陽(yáng)極室的Ca2+通過(guò)A膜(陽(yáng)離子交換膜)進(jìn)入產(chǎn)品室，陰極室的電極反應(yīng)：2H2O+2e=H2↑+2OH，陰極不參與反應(yīng)，可以用鐵電極替換石墨電極，原料室的Na+通過(guò)C膜(陽(yáng)離子交換膜)進(jìn)入陰極室，原料室的H2PO通過(guò)B膜(陰離子交換膜)進(jìn)入產(chǎn)品室，在產(chǎn)品室中制得產(chǎn)品Ca(H2PO4)2?！驹斀狻緼．由上述分析知，a極為負(fù)極，負(fù)極上甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH48e+4O2=CO2+2H2O，A說(shuō)法錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述分析可知，A膜、C膜均為陽(yáng)離子交換膜，B膜為陰離子交換膜，B說(shuō)法錯(cuò)誤；C．c電極與電池正極相連，做陽(yáng)極，不能選用鐵作電極材料，C說(shuō)法錯(cuò)誤；D．a(chǎn)極上通入22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)甲烷，轉(zhuǎn)移電子8mol，根據(jù)e守恒，原料室中8molH2PO通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室，D說(shuō)法正確；答案為D。2．（2021·湖南長(zhǎng)沙市·長(zhǎng)郡中學(xué)高三月考）磷酸鐵鋰動(dòng)力電池(電池)是一種新型動(dòng)力電池。電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開(kāi)，可以通過(guò)而不能通過(guò)。該電池的總反應(yīng)式為：(注：是單質(zhì)Li附在碳電極上的一種形式)。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)B．在充電時(shí)，正極中的Li+通過(guò)聚合物隔膜向負(fù)極遷移C．放電時(shí)，正極反應(yīng)式為D．若用該電池電解精煉銅，陰極質(zhì)量增重19.2kg時(shí)，則電池中通過(guò)聚合物隔膜的數(shù)目為【答案】D【解析】A．電池放電時(shí)，在負(fù)極上，失電子轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i+和C6，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．在充電時(shí)，正極連接電源正極變?yōu)殛?yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Li+通過(guò)聚合物隔膜向陰極(放電時(shí)是負(fù)極)遷移，B正確；C．放電時(shí)，正極Li1xFePO4得電子產(chǎn)物與Li+結(jié)合生成LiFePO4，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，C正確；D．若用該電池電解精煉銅，陰極質(zhì)量增重19.2kg時(shí)，則生成銅的物質(zhì)的量為300mol，電子轉(zhuǎn)移600mol，電池中通過(guò)聚合物隔膜的數(shù)目為600NA，D錯(cuò)誤；故選D。3．（2021·江蘇揚(yáng)州市·高三期末）資源化利用CO2的一種原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．M為電源的負(fù)極B．O2從電極P移向電極QC．電極Q上的反應(yīng)為CO2+2e=CO+O2D．理論上參與反應(yīng)的n(CH4)∶n(CO2)=4∶3【答案】C【解析】A．由圖知：電極Q上CO2生成CO，碳元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，該裝置連接電源為電解池，電極Q為電解池的陰極，N為電源的負(fù)極，A錯(cuò)誤；B．電極P為電解池的陽(yáng)極，根據(jù)電解池的“陰陽(yáng)陽(yáng)陰”規(guī)律，陰離子O2應(yīng)移向陽(yáng)極P，B錯(cuò)誤；C．電極Q上CO2得電子生成CO，已知固體電解質(zhì)可傳輸O2，故Q電極反應(yīng)式為CO2+2e=CO+O2，C正確；D．當(dāng)電極P上生成的C2H4、C2H6物質(zhì)的量之比為1:1時(shí)，參與反應(yīng)的n(CH4)∶n(CO2)=4∶3，但題中未提到C2H4、C2H6物質(zhì)的量之比，故無(wú)法計(jì)算甲烷與二氧化碳物質(zhì)的量之比，D錯(cuò)誤；故選C。4．（2021·北京豐臺(tái)區(qū)·高三一模）一種微生物電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如圖：下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)電極作原電池的正極B．處理后的硝酸根廢水pH降低C．電池工作時(shí)，中間室的Cl移向右室，Na+移向左室，實(shí)現(xiàn)海水淡化D．左室發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：C6H12O624e+6H2O=6CO2↑+24H+【答案】D【分析】據(jù)圖可知a電極上C6H12O6被氧化生成CO2，所以a為負(fù)極，b為正極，硝酸根被還原生成氮?dú)??！驹斀狻緼．a(chǎn)電極上C6H12O6被氧化生成CO2，所以a為負(fù)極，A錯(cuò)誤；B．b為正極，硝酸根被還原生成氮?dú)猓鶕?jù)電子守恒和元素守恒可知電極反應(yīng)式為2NO+6H2O+10e=N2↑+12OH，生成氫氧根，所以pH增大，B錯(cuò)誤；C．原電池中陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極，所以中間室的Cl移向左室，Na+移向右室，C錯(cuò)誤；D．左室C6H12O6被氧化生成CO2，根據(jù)電子守恒和元素守恒可知電極反應(yīng)式為C6H12O624e+6H2O=6CO2↑+24H+，D正確；綜上所述答案為D。5．（2021·遼寧沈陽(yáng)市·高三期末）如圖是將廢水中乙二胺氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源，可給二次電池充電，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．透過(guò)質(zhì)子交換膜由左向右移動(dòng)B．需要充電的二次電池的負(fù)極與相連接C．極電極反應(yīng)式：D．若消耗了，則轉(zhuǎn)移了電子【答案】B【解析】A．H+為陽(yáng)離子，原電池中陽(yáng)離子向正極遷移，則透過(guò)質(zhì)子交換膜由左向右移動(dòng)，A正確；B．需要充電的二次電池的負(fù)極在充電時(shí)要發(fā)生還原反應(yīng)，即為陰極，則連接電源的負(fù)極，所以與M相連接，B錯(cuò)誤；C．M極為負(fù)極，乙二胺在負(fù)極失電子轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好物質(zhì)，即氮?dú)?、二氧化碳，由圖可知還產(chǎn)生氫離子，因此極電極反應(yīng)式：，C正確；D．氧氣在正極得電子，氧元素由0價(jià)降低為2價(jià)，則若消耗了，則轉(zhuǎn)移了0.1mol×2×2=電子，D正確。答案選B。6．（2021·湖南高三一模）某光電催化反應(yīng)器如圖所示，A電極是，B電極是。通過(guò)光解水，可由制得異丙醇。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．B極是電池的負(fù)極B．B極的電極反應(yīng)為C．轉(zhuǎn)移18mol電子，一定生成60g異丙醇D．A極選用高活性和高選擇性的電化學(xué)催化劑能有效抑制析氫反應(yīng)【答案】C【分析】裝置無(wú)外接電源，則為原電池，根據(jù)B電極H2O→O2，氧元素化合價(jià)升高可知，B為負(fù)極，電極反應(yīng)為：；A為正極，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，B極是電池的負(fù)極，故A正確；B．由分析可知，B極的電極反應(yīng)為，故B正確；C．A極發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，2H++2e=H2↑，3CO2+18e+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O，生成60g即1mol異丙醇，則CO2轉(zhuǎn)移18mol電子，但是生成氫氣也會(huì)轉(zhuǎn)移電子，故生成60g異丙醇轉(zhuǎn)移電子數(shù)大于18mol，故C錯(cuò)誤；D．本裝置是用二氧化碳制取異丙醇，故A極選用高活性和高選擇性的電化學(xué)催化劑能有效抑制析氫反應(yīng)，故D正確；故選C。7．（2021·北京海淀區(qū)·高三期末）近期，天津大學(xué)化學(xué)團(tuán)隊(duì)以CO2與辛胺為原料實(shí)現(xiàn)了甲酸和辛腈的高選擇性合成，裝置工作原理如圖。下列說(shuō)法正確的是A．Ni2P電極與電源負(fù)極相連B．辛胺轉(zhuǎn)化為辛腈發(fā)生了還原反應(yīng)C．In/In2O3－x電極上可能有副產(chǎn)物H2生成D．在In/In2O3－x電極上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+H2O－2e－=HCOO－+OH－【答案】C【解析】A．根據(jù)電解質(zhì)“異性相吸”原理，氫氧根向Ni2P電極移動(dòng)，說(shuō)明Ni2P電極為陽(yáng)極，與電源正極相連，故A錯(cuò)誤；B．左側(cè)CO2變?yōu)镠COO－，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，則辛胺在陽(yáng)極轉(zhuǎn)化為辛腈發(fā)生了氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．In/In2O3－x電極為陰極，陰極可能有氫離子得到電子，因此可能有副產(chǎn)物H2生成，故C正確；D．In/In2O3－x電極為陰極，根據(jù)圖中信息，陰極上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+H2O+2e－=HCOO－+OH－，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為C。8．（2021·陜西安康市·高三模擬）硫酸的生產(chǎn)工藝有多種，其中以固體金屬氧化物作電解質(zhì)(可傳導(dǎo))的電化學(xué)法生產(chǎn)硫酸的原理如圖[已知：S(g)在電極上的反應(yīng)為可逆反應(yīng)]。下列說(shuō)法不正確的是A．a(chǎn)極可發(fā)生副反應(yīng)：B．b極的電極反應(yīng)式：C．每產(chǎn)生500mL98%硫酸(密度為)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為55.2NAD．a(chǎn)極電勢(shì)比b極電勢(shì)低【答案】C【解析】A．由以上分析可知，a極為負(fù)極，主反應(yīng)為S(g)失電子產(chǎn)物與電解質(zhì)中的O2等反應(yīng)，最終生成硫酸，可能發(fā)生副反應(yīng)為：，A正確；B．由分析可知，b極為正極，O2得電子生成O2，電極反應(yīng)式：，B正確；C．在負(fù)極，S(g)—H2SO4—6e，每產(chǎn)生500mL98%硫酸(密度為)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為=55.2NA，但還有副反應(yīng)發(fā)生，所以轉(zhuǎn)移電子總數(shù)大于55.2NA，C不正確；D．a(chǎn)極為負(fù)極，b極為正極，正極電勢(shì)比負(fù)極高，則a極電勢(shì)比b極電勢(shì)低，D正確；故選C。9．（2021·遼寧撫順市·高三一模）水系鈉離子電池有成本低、壽命長(zhǎng)、環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì)，未來(lái)有望代替鋰離子電池和鉛酸電池。一種水系鈉離子電池放電和充電的工作原理示意圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．放電時(shí)，電極N上的電勢(shì)低于電極M上的電勢(shì)B．放電時(shí)，若導(dǎo)線中流過(guò)2mole，理論上有2molNa+移入M電極區(qū)C．充電時(shí)，TiO2光電極不參與該過(guò)程D．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為【答案】D【分析】放電時(shí)，電極N上I轉(zhuǎn)化為I，碘元素被還原，所以電極N為正極，則電極M為負(fù)極，S2被氧化為S?！驹斀狻緼．由上述分析可知，放電時(shí)，電極N為正極，電極M為負(fù)極，電極N上的電勢(shì)高于電極M上的電勢(shì)，A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)為原電池，原電池中陽(yáng)離子移向正極，即Na+移入N電極區(qū)，B錯(cuò)誤；C．據(jù)圖可知充電時(shí)I在TiO2光電極上失電子被氧化為I，C錯(cuò)誤；D．充電時(shí)陽(yáng)極上I被氧化為I，電極反應(yīng)為3I2e=I，D正確；綜上所述答案為D。10．（2021·沈陽(yáng)市·遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三期末）如圖為一定條件下采用多孔惰性電極的儲(chǔ)氫電池充電裝置(忽略其他有機(jī)物)的示意圖。已知儲(chǔ)氫裝置的電流效率η=×100%，下列說(shuō)法不正確的是A．若η=75%，則參加反應(yīng)的苯為0.8molB．該過(guò)程中通過(guò)C—H鍵斷裂實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存C．采用多孔電極增大了接觸面積，可降低電池能量損失D．生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式＋6e＋6H＋=【答案】B【解析】A．陽(yáng)極生成1.6mol氧氣，轉(zhuǎn)移6.4mol電子，根據(jù)＋6e＋6H＋=，若η=75%，則參加反應(yīng)的苯為0.8mol，故A正確；B．生成，該過(guò)程中通過(guò)C—H形成裂實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存，故B錯(cuò)誤；C．采用多孔電極增大了接觸面積，增大電流效率，可降低電池能量損失，故C正確；D．目標(biāo)產(chǎn)物是環(huán)己烷，生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式＋6e＋6H＋=，故D正確；選B。11．（2021·河北高三模擬）研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型的硼、氮共摻雜的多孔石墨烯材料作為正極催化劑的鋰二氧化碳二次電池，實(shí)現(xiàn)了碳酸鋰在電池中的高度可逆分解，其裝置示意圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，N極發(fā)生還原反應(yīng)B．充電時(shí)，M極與電源正極相連C．放電時(shí)，正極反應(yīng)式為D．電解液不可選用水溶液【答案】B【解析】A．放電時(shí)N為正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；B．充電時(shí)M為陰極，與電源的負(fù)極相連，故B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)N為正極，正極上CO2和Li+發(fā)生還原反應(yīng)生成Li2CO3和C，電極反應(yīng)為，故C正確；D．Li單質(zhì)性質(zhì)活潑，若選用水溶液，Li會(huì)與水反應(yīng)降低電池效率，故D正確；答案為B。12．（2021·遼寧撫順市·高三一模）碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品，電化學(xué)合成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示(加入兩極的物質(zhì)均是常溫常壓下的物質(zhì))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．石墨1極與直流電源正極相連B．電解一段時(shí)間后，陰極和陽(yáng)極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比為1:3C．石墨1極發(fā)生的電極反應(yīng)為2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+D．H+由石墨1極通過(guò)質(zhì)子交換膜向石墨2極移動(dòng)【答案】B【分析】通氧氣的一極，氧氣得到電子生成水，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，則陽(yáng)極上是甲醇和一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以A電源正極，B為電源負(fù)極。【詳解】A．根據(jù)分析可知石墨1極為陽(yáng)極，與直流電源正極相連，A正確；B．陽(yáng)極上是甲醇和一氧化碳反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+，通入氧氣的為陰極，電極反應(yīng)式為O2+4e+4H+==2H2O，甲醇不是氣體，根據(jù)電極反應(yīng)式可知陰極和陽(yáng)極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比為l：2，B錯(cuò)誤；C．石墨1極為陽(yáng)極，陽(yáng)極上是甲醇和一氧化碳反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+，C正確；D．電解池中陽(yáng)離子由陽(yáng)極流向陰極，所以H+由石墨1極通過(guò)質(zhì)子交換膜向石墨2極移動(dòng)，D正確；綜上所述答案為B。13．（2020屆寧夏三校高三聯(lián)考）我國(guó)某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型能量存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)化裝置（如圖所示）。閉合K2、斷開(kāi)K1時(shí)，制氫并儲(chǔ)能；斷開(kāi)K2、閉合K1時(shí)，供電。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．制氫時(shí)，溶液中K+向Pt電極移動(dòng)B．供電時(shí)，Zn電極附近溶液的pH不變C．供電時(shí)，X電極發(fā)生還原反應(yīng)D．制氫時(shí)，X電極反應(yīng)式為Ni(OH)2e+OH=NiOOH+H2O【答案】B【解析】A．制氫時(shí)，Pt電極為陰極，電子從X電極向Pt電極移動(dòng)，溶液中K+向Pt電極移動(dòng)，A正確，不選；B．供電時(shí)，Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)Zn2e+4OH=ZnO22+2H2O，消耗OH，pH減小，B錯(cuò)誤，符合題意；C．供電時(shí)，X電極發(fā)生還原反應(yīng)，NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，C正確，不選；D．制氫時(shí)，X電極為陽(yáng)極，反應(yīng)式為Ni(OH)2e+OH=NiOOH+H2O，D正確，不選；答案為B。14．（2020屆四川省瀘州市高三第三次質(zhì)檢）2019年5月，香港理工大學(xué)宣布研發(fā)出超柔軟高效能織物[柔性S/HPCNF(分級(jí)多孔碳納米纖維)]鋰空氣二次電池，在S/HPCNF織物上均勻地沉積銅和鎳，取代一般鋰電池表面的金屬箔，以提高柔軟度，電池的工作原理如圖，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，O2在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)B．沉積銅和鎳是為了增強(qiáng)織物的導(dǎo)電性C．充電時(shí)，Li+移向金屬鋰一極D．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2－2e＝O2↑＋2Li+【答案】A【解析】A．放電時(shí)，氧原子得電子，化合價(jià)降低，O2在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．銅和鎳是金屬，屬于導(dǎo)體，沉積銅和鎳是為了增強(qiáng)織物的導(dǎo)電性，故B正確；C．充電時(shí)，陽(yáng)離子移向陰極，Li+移向金屬鋰一極，故C正確；D．充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2－2e＝O2↑＋2Li+，故D正確；故選A。15．（2020屆陜西省咸陽(yáng)市高三模擬）碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品。電化學(xué)法合成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．石墨I(xiàn)與直流電源正極相連B．H＋由石墨I(xiàn)I通過(guò)質(zhì)子交換膜向石墨I(xiàn)移動(dòng)C．石墨I(xiàn)上發(fā)生的電極反應(yīng)為2CH3OH＋CO－2e－＝(CH3O)2CO＋2H＋D．電解過(guò)程中，陰極和陽(yáng)極消耗氣體的物質(zhì)的量之比為1：2【答案】B【解析】A．石墨I(xiàn)為陽(yáng)極，與直流電源正極相連，故A正確；B．電解池工作時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，即H＋由石墨I(xiàn)通過(guò)質(zhì)子交換膜向石墨I(xiàn)I移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．石墨I(xiàn)為陽(yáng)極，陽(yáng)極上是甲醇和一氧化碳反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+，故C正確；D．常溫常壓下甲醇是液體，電解池工作時(shí)轉(zhuǎn)移電子守恒，根據(jù)關(guān)系式2CO～4e～O2可知陰極消耗的氧氣與陽(yáng)極消耗的一氧化碳物質(zhì)的量之比為1:2，故D正確；故答案為B。16．（2021·遼寧大連市·高三模擬）如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀，具有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè)。下列說(shuō)法正確的是A．電子由O2所在的鉑電極流出B．每消耗224mLO2，通過(guò)質(zhì)子交換膜的H＋個(gè)數(shù)為0.4NAC．微處理器通過(guò)檢測(cè)電流大小而計(jì)算出被測(cè)氣體中酒精的含量D．電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH3CH2OH＋3H2O?12e?＝2CO2↑＋12H＋【答案】C【解析】A．該裝置中乙醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸，電子由呼氣所在的鉑電極流出，故A錯(cuò)誤；B．未告知O2所處環(huán)境，無(wú)法確定所處條件下的氣體摩爾體積，無(wú)法計(jì)算，故B錯(cuò)誤；C．呼氣中乙醇含量越高，單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移電子越多，電流越大，從而根據(jù)電流大小計(jì)算出被測(cè)氣體中酒精的含量，故C正確；D．由圖可知，電子負(fù)極上乙醇失去電子生成乙酸，電極反應(yīng)式為CH3CH2OH－4e－＋H2O＝CH3COOH＋4H＋，故D錯(cuò)誤；故答案為C。17．（2020屆福建省廈門市高三質(zhì)檢）一種雙電子介體電化學(xué)生物傳感器，用于檢測(cè)水體急性生物毒性，其工作原理如圖。下列說(shuō)法正確的是A．圖中所示電極為陽(yáng)極，其電極反應(yīng)式為K4Fe(CN6)e=K3Fe(CN)6B．甲荼醌在陰極發(fā)生氧化反應(yīng)C．工作時(shí)K+向圖中所示電極移動(dòng)D．NAD(P)H轉(zhuǎn)化為NAD(P)+的過(guò)程失去電子【答案】D【解析】A．根據(jù)圖示可知K4Fe(CN6)在電極表面失電子生成K3Fe(CN)6，故圖示電極為陽(yáng)極，其電極方程式為K4Fe(CN6)e=K3Fe(CN)6+K+，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．甲萘醌應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．工作時(shí)在電解池中陽(yáng)離子應(yīng)向陰極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖示，該過(guò)程N(yùn)AD(P)H被甲萘醌氧化，即失去電子，D項(xiàng)正確；答案選D。18．（2021·陜西咸陽(yáng)市·高三一模）利用假單胞菌分解有機(jī)物的電化學(xué)原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．該過(guò)程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．電流流向：B電極→用電器→A電極C．A電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：D．若有機(jī)物為乙酸，處理有機(jī)物，透過(guò)質(zhì)子交換膜移動(dòng)到右室【答案】D【分析】由圖示可知，A電極由X轉(zhuǎn)化為Y，該過(guò)程是失去了兩個(gè)氫原子，發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，B電極是O2轉(zhuǎn)化為H2O，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，B為正極，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．該裝置是原電池，利用的反應(yīng)原理為有機(jī)物氧化反應(yīng)，故化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；B．由分析可知：A電極為負(fù)極，B為正極，故電流由B電極→用電器→A電極，B正確；C．由圖知X到Y(jié)少了2個(gè)H，有機(jī)物升高2價(jià)，失去2個(gè)電子，電極反應(yīng)式正確，C正確；D．由反應(yīng)CH3COOH+2O2→2CO2+2H2O可知，1mo乙酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移8mol電子，則有8molH+透過(guò)質(zhì)子交換膜移動(dòng)到右室，D錯(cuò)誤；故答案為：D。19．（2021·廣西貴港市·高三二模）微生物燃料電池可凈化廢水，同時(shí)還能獲得能源或有價(jià)值的化學(xué)品，下圖為其工作原理。下列說(shuō)法正確的是A．M極的電極反應(yīng)式為：CH3COOH8e+2H2O=2CO2↑+8H+B．外電路轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，N極消耗22.4LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C．反應(yīng)一段時(shí)間后，N極附近的溶液pH值下降D．該電池在常溫和高溫都可以工作【答案】A【解析】A．由圖中信息可知，CH3COOH被氧化生成CO2，失去電子，則M電極為負(fù)極，N電極為正極，O2得到電子生成H2O，Cr2O得到電子轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3，則M極的電極反應(yīng)式為：CH3COOH8e+2H2O=2CO2↑+8H+，故A符合題意；B．外電路轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，在N極上，O2得到電子生成H2O，Cr2O得到電子轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3，所以消耗O2的體積應(yīng)小于22.4LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，故B不符合題意；C．在N極，O2得到電子和H+結(jié)合生成H2O，反應(yīng)一段時(shí)間后，H+濃度降低，N極附近的溶液pH值升高，故C不符合題意；D．在高溫下，會(huì)使微生物失去活性，不再有催化作用，故D不符合題意；故選A。20．（2021·重慶高三一模）合成氨是催化界的經(jīng)典反應(yīng)，數(shù)次諾貝爾獎(jiǎng)的獲得，說(shuō)明其從工業(yè)應(yīng)用到機(jī)理認(rèn)識(shí)都有著重要意義。當(dāng)前，利用電化學(xué)手段進(jìn)行氨的合成是人類化學(xué)控制合成的新目標(biāo)，一種電化學(xué)合成氨的裝置(惰性電極)示意圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．電極連接電源的負(fù)極B．電極的電極反應(yīng)式為：C．當(dāng)有生成時(shí)，理論上產(chǎn)生D．電流從極經(jīng)共熔物到極，再經(jīng)電源流回極【答案】B【解析】A.由分析可知，a電極為電解池的陽(yáng)極，與電源的正極相連，故A錯(cuò)誤；B.由分析可知，b電極為陰極，氮?dú)庠陉帢O上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氨氣，電極反應(yīng)式為，故B正確；C.未注明標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法計(jì)算1mol氨氣生成時(shí)生成氧氣的體積，故C錯(cuò)誤；D.由電解原理可知，電流從b極流向電源，再經(jīng)電源流回a極，故D錯(cuò)誤；故選B。21．（2021·山東高三一模）2020年，天津大學(xué)化學(xué)團(tuán)隊(duì)以CO2和辛胺為原料實(shí)現(xiàn)了甲酸和辛腈的高選擇性合成，裝置工作原理如下圖(隔膜a只允許OH通過(guò))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．Ni2P電極與電源正極相連B．In/In2O3x電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C．電解過(guò)程中，OH由In/In2O3x電極區(qū)向Ni2P電極區(qū)遷移D．Ni2P電極上發(fā)生的電極反應(yīng)：CH3(CH2)7NH2+4OH4e=CH3(CH2)6CN+4H2O【答案】B【分析】由圖中In/In2O3x電極上CO2→HCOO可知，CO2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，In/In2O3x電極為陰極，陰極反應(yīng)為：CO2+2e+H2O═HCOO+OH，則Ni2P電極為陽(yáng)極，辛胺在陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成辛腈，電極反應(yīng)為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH4e=CH3(CH2)6CN+4H2O，據(jù)此分析解答。【詳解】A．Ni2P電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，則為陽(yáng)極，與電源正極相連，故A正確；B．In/In2O3x

電極為陰極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．電解過(guò)程中，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，則OH由In/In2O3x電極區(qū)向Ni2P電極區(qū)遷移，故C正確；D．由圖可知，Ni2P電極為陽(yáng)極，CH3(CH2)7NH2→CH3

(CH2

)6CN，陽(yáng)極反應(yīng)為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH4e=CH3(CH2)6CN+4H2O，故D正確；故答案為B。22．（2020屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研）最近，科學(xué)家報(bào)道了一種新型可充電鈉電池，其工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，X極為負(fù)極B．充電時(shí)，向X極遷移C．放電時(shí)，Y極反應(yīng)為D．電極材料中，單位質(zhì)量金屬放出的電能：【答案】D【解析】A．放電時(shí)，該電池為原電池，X極上鈉失電子形成鈉離子，發(fā)生氧化反應(yīng)，為原電池的負(fù)極，故A正確；B．充電時(shí)，X極是陰極，向X極遷移，故B正確；C．放電時(shí)，該裝置為原電池，Y極為原電池的正極，由圖可知CaFeO3轉(zhuǎn)化為CaFeO2．5，電極反應(yīng)為：，故C正確；D．鋰的摩爾質(zhì)量比鈉小，故鋰單位質(zhì)量輸出的電能多，單位質(zhì)量金屬放出的電能：Li＞Na，故D錯(cuò)誤；答案選D。23．（2021·云南昆明市·高三二模）一種新型鋰離子電池的工作原理如圖所示，電池總反應(yīng)為：LiMn2O4+VO2Li1xMn2O4+LixVO2，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，LiMn2O4電極的電勢(shì)低于VO2電極的電勢(shì)B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4xe=Li1xMn2O4+xLi+C．充電時(shí)，Li+移向VO2電極D．充電時(shí)，VO2電極質(zhì)量減輕【答案】C【分析】由圖可知，電池正處于放電狀態(tài)，為原電池原理，LiMn2O4電極為負(fù)極，VO2電極為正極，負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)iMn2O4xe=Li1xMn2O4+xLi+，正極反應(yīng)式為VO2+xe+xLi+?LixVO2；當(dāng)充電時(shí)，LiMn2O4電極為陰極，VO2電極為陽(yáng)極，陰極、陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別為負(fù)極、正極反應(yīng)式反過(guò)來(lái)寫?！驹斀狻緼．放電時(shí)，LiMn2O4電極為負(fù)極，VO2電極為正極，則LiMn2O4電極的電勢(shì)低于VO2電極的電勢(shì)，A正確；B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4xe=Li1xMn2O4+xLi+，B正確；C．充電時(shí)，陽(yáng)離子移動(dòng)向陰極，Li+移向LiMn2O4電極，C錯(cuò)誤；D．充電時(shí)，VO2電極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixVO2xe?VO2+xe+xLi+，故VO2電極質(zhì)量減輕，D正確；故選C。24．（2020屆河南省焦作市高三第三次模擬）用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙烯和，其原理如圖所示（導(dǎo)電殼內(nèi)部為納米鐵）。下列說(shuō)法正確的是A．納米鐵發(fā)生還原反應(yīng)B．正極電極反應(yīng)式：C2HCl3＋5H＋＋8e－=C2H6＋3Cl－C．導(dǎo)電殼上電極反應(yīng)式：＋＋14Fe2＋＋14H＋=FeAsS↓＋13Fe3＋＋7H2OD．當(dāng)電路中有0．4mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，就會(huì)有11．2L乙烷生成【答案】B【解析】A．據(jù)圖可知納米鐵生成Fe2+，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．原電池正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)圖可知在酸性條件下，正極上C2HCl3被還原為乙烷，則電極反應(yīng)式為：C2HCl3+5H++8e=C2H6+3C1，故B正確；C．據(jù)示意圖可判斷亞鐵離子還原AsO3，但該反應(yīng)并不是發(fā)生在導(dǎo)電殼上，而是發(fā)生在含SO42的酸性溶液中，導(dǎo)電殼上的反應(yīng)為鐵被氧化成亞鐵離子，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電極反應(yīng)式為：C2HCl3+5H++8e=C2H6+3C1，當(dāng)電路中有0．4mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，就會(huì)有0．5mol乙烷生成，但未指明溫度和壓強(qiáng)，不能確定氣體的體積，故D錯(cuò)誤；故答案為B。25．（2021·山西太原市·高三一模）積極推進(jìn)污水資源化利用，既可緩解水的供需矛盾，又可減少水污染。采用電解法可以除去工業(yè)污水中的CN，原理如圖所示。通電前先向含CN的污水中加入適量食鹽并調(diào)整其pH維持堿性(CN不參與電極反應(yīng))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電源的x極是負(fù)極，隔膜1是陽(yáng)離子交換膜B．電解過(guò)程中，陰極區(qū)溶液的pH變大C．ClO是電極產(chǎn)物，有關(guān)的電極反應(yīng)式為H2O+Cl2e=ClO+2H+D．當(dāng)生成2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)N2時(shí)，電路中通過(guò)1mol電子【答案】C【詳解】A．右側(cè)氯離子放電產(chǎn)生次氯酸根離子，次氯酸根離子氧化CN－生成氮?dú)?，右?cè)電極是陽(yáng)極，則電源的x極是負(fù)極，y極是正極。左側(cè)氫離子放電，產(chǎn)生氫氧化鈉，所以鈉離子向左側(cè)移動(dòng)，所以隔膜1是陽(yáng)離子交換膜，A正確；B．電解過(guò)程中，陰極區(qū)氫離子放電，產(chǎn)生氫氧化鈉，溶液的pH變大，B正確；C．ClO是電極產(chǎn)物，溶液顯堿性，有關(guān)的電極反應(yīng)式為2OH－+Cl2e=ClO+H2O，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)生成2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)N2時(shí)即0.1mol氮?dú)?，根?jù)反應(yīng)5ClO－+2CN－+H2O＝5Cl－+2CO2↑+N2↑+2OH－，消耗0.5mol次氯酸根離子，氯元素化合價(jià)從+1價(jià)降低到－1價(jià)，得到2個(gè)電子，則電路中通過(guò)1mol電子，D正確；答案選C。26．（2020屆東北三省四市聯(lián)合模擬）2019年3月，我國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種新型的鋅碘單液流電池，其原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．放電時(shí)B電極反應(yīng)式為：I2+2e=2IB．放電時(shí)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中離子總濃度增大C．M為陽(yáng)離子交換膜，N為陰離子交換膜D．充電時(shí)，A極增重65g時(shí)，C區(qū)增加離子數(shù)為4NA【答案】C【詳解】A．放電時(shí)，B電極為正極，I2得到電子生成I，電極反應(yīng)式為I2+2e=2I，A正確；B．放電時(shí)，左側(cè)即負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+，所以儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大，B正確；C．離子交換膜是防止正負(fù)極I2、Zn接觸發(fā)生反應(yīng)，負(fù)極區(qū)生成Zn2+、正電荷增加，正極區(qū)生成I、負(fù)電荷增加，所以Cl通過(guò)M膜進(jìn)入負(fù)極區(qū)，K+通過(guò)N膜進(jìn)入正極區(qū)，所以M為陰離子交換膜，N為陽(yáng)離子交換膜，C錯(cuò)誤；D．充電時(shí)，A極反應(yīng)式Zn2++2e=Zn，A極增重65g轉(zhuǎn)移2mol電子，所以C區(qū)增加2molK+、2mo