专题强化练1 新型化学电源--2026鲁科版高中化学必修第二册章节练
文档属性
| 名称 | 专题强化练1 新型化学电源--2026鲁科版高中化学必修第二册章节练 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 391.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-04 00:00:00 | ||
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文档简介
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2026鲁科版高中化学必修第二册
专题强化练1 新型化学电源
1.(2025湖南长沙雅礼中学月考)我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍—氢气(Ni-H2)电池,其工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.放电时,OH-向电极a移动
B.放电一段时间后,KOH溶液的浓度增大
C.放电时,正极的电极反应式为NiOOH+e-+H2O Ni(OH)2+OH-
D.以H2为能源较为环保
2.(2025安徽滁州期中)一种新型的Li-O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为Li2O和Li2O2,随温度升高Q(消耗1 mol O2转移的电子数)增大。下列说法错误的是( )
A.锂电极是电池的负极,多孔功能电极为正极
B.放电时,随温度升高Q增大,是因为正极区O2-转化为
C.电池放电时,Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动
D.熔融盐中离子的浓度影响放电速率
3.(2025辽宁葫芦岛一中月考)科学家研制出一种新型短路膜化学电池,利用这种电池可以消除空气中的CO2,该装置的结构、工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子又能传递电子
B.当负极生成1 mol CO2时,理论上需要转移1 mol电子
C.负极的电极反应式为H2+2HC-2e- 2H2O+2CO2
D.当反应消耗22.4 L O2时,理论上需要转移4 mol电子
4.(2024浙江宁波阶段练习)K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中a极为钾片。关于该电池,下列说法正确的是 ( )
A.b电极为负极
B.电池工作时,电子从b电极流向a电极
C.电池工作时,K+由a电极通过隔膜移向b电极
D.正极的电极反应为O2+4e- 2O2-
5.(不定项)(2024山东枣庄第八中学月考)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,某微生物燃料电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+通过,a、b为电极),下列说法错误的是( )
A.该电池在高温下进行效率更高
B.b为电池正极,发生还原反应
C.电子从电极a流出,经外电路移向电极b
D.若该电池中有0.2 mol O2参加反应,则外电路中有0.4 mol电子转移
答案与分层梯度式解析
专题强化练1 新型化学电源
1.B 由题图可知,碱性条件下H2在电极a上失去电子发生氧化反应,则电极a为负极,电极反应式为H2-2e-+2OH- 2H2O;电极b为正极,NiOOH在正极得电子发生还原反应生成Ni(OH)2,电极反应式为NiOOH+e-+H2O Ni(OH)2+OH-,电池总反应为H2+2NiOOH 2Ni(OH)2。由分析可知,电极a为原电池的负极,电极b为正极,则OH-向电极a移动,A正确;电池总反应为H2+2NiOOH 2Ni(OH)2,则放电一段时间后,KOH溶液的浓度基本不变,B错误;正极的电极反应式为NiOOH+e-+H2O Ni(OH)2+OH-,C正确;放电时,电极a为原电池的负极,碱性条件下H2在负极失去电子生成的H+与OH-反应生成H2O,所以以氢气为能源较为环保,不会对环境造成污染,D正确。
2.B Li-O2电池放电时,锂电极为负极,发生反应:Li-e- Li+,多孔功能电极为正极,低温时发生反应:O2+2e- ,随温度升高Q增大,正极区转化为O2-。由上述分析可知,锂电极是电池的负极,多孔功能电极为正极,A正确;放电时,正极得到电子,中氧元素为-1价,O2-中氧元素为-2价,因此随温度升高Q增大,正极区转化为O2-,B错误;由上述分析可知,锂电极为负极,多孔功能电极为正极,电池放电时,电池内电解质中的阳离子向正极移动,即Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动,C正确;电解质中离子浓度影响导电能力,故熔融盐中离子的浓度影响放电速率,D正确。
3.D 快速浏览选项,D项没有给出气体所处状况,无法计算O2的物质的量,进而无法计算转移电子的物质的量(解题技法),D错误;短路膜和常见的离子交换膜不同,根据题图可知,短路膜既能传递离子,又能传递电子,A正确;题图中H2失电子得到的H+与HC反应生成CO2和H2O,所以负极的电极反应式为H2+2HC-2e- 2H2O+2CO2,当负极生成1 mol CO2时,理论上需要转移电子1 mol,B、C正确。
4.C 在b电极上O2得电子,b电极是电池的正极,A错误;电池工作时,电子从负极(a电极)经外电路流向正极(b电极),B错误;电池工作时,阳离子向正极移动,故K+由a电极通过隔膜移向b电极,C正确;b电极上氧气得电子,得到的产物为KO2,电极反应式为O2+e-+K+ KO2,D错误。
5.AD 微生物在高温下会失去活性,降低该电池的效率,故A错误;O2在电极b表面得到电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e- 2H2O,b为电池正极,故B正确;电极a为电池的负极,所以电子从电极a流出,经外电路移向电极b,故C正确;电池工作时,1 mol O2参加反应,外电路中有4 mol电子转移,所以0.2 mol O2参加反应,外电路中有0.8 mol电子转移,故D错误。
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专题强化练1 新型化学电源
1.(2025湖南长沙雅礼中学月考)我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍—氢气(Ni-H2)电池,其工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.放电时,OH-向电极a移动
B.放电一段时间后,KOH溶液的浓度增大
C.放电时,正极的电极反应式为NiOOH+e-+H2O Ni(OH)2+OH-
D.以H2为能源较为环保
2.(2025安徽滁州期中)一种新型的Li-O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为Li2O和Li2O2,随温度升高Q(消耗1 mol O2转移的电子数)增大。下列说法错误的是( )
A.锂电极是电池的负极,多孔功能电极为正极
B.放电时,随温度升高Q增大,是因为正极区O2-转化为
C.电池放电时,Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动
D.熔融盐中离子的浓度影响放电速率
3.(2025辽宁葫芦岛一中月考)科学家研制出一种新型短路膜化学电池,利用这种电池可以消除空气中的CO2,该装置的结构、工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子又能传递电子
B.当负极生成1 mol CO2时,理论上需要转移1 mol电子
C.负极的电极反应式为H2+2HC-2e- 2H2O+2CO2
D.当反应消耗22.4 L O2时,理论上需要转移4 mol电子
4.(2024浙江宁波阶段练习)K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中a极为钾片。关于该电池,下列说法正确的是 ( )
A.b电极为负极
B.电池工作时,电子从b电极流向a电极
C.电池工作时,K+由a电极通过隔膜移向b电极
D.正极的电极反应为O2+4e- 2O2-
5.(不定项)(2024山东枣庄第八中学月考)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,某微生物燃料电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+通过,a、b为电极),下列说法错误的是( )
A.该电池在高温下进行效率更高
B.b为电池正极,发生还原反应
C.电子从电极a流出,经外电路移向电极b
D.若该电池中有0.2 mol O2参加反应,则外电路中有0.4 mol电子转移
答案与分层梯度式解析
专题强化练1 新型化学电源
1.B 由题图可知,碱性条件下H2在电极a上失去电子发生氧化反应,则电极a为负极,电极反应式为H2-2e-+2OH- 2H2O;电极b为正极,NiOOH在正极得电子发生还原反应生成Ni(OH)2,电极反应式为NiOOH+e-+H2O Ni(OH)2+OH-,电池总反应为H2+2NiOOH 2Ni(OH)2。由分析可知,电极a为原电池的负极,电极b为正极,则OH-向电极a移动,A正确;电池总反应为H2+2NiOOH 2Ni(OH)2,则放电一段时间后,KOH溶液的浓度基本不变,B错误;正极的电极反应式为NiOOH+e-+H2O Ni(OH)2+OH-,C正确;放电时,电极a为原电池的负极,碱性条件下H2在负极失去电子生成的H+与OH-反应生成H2O,所以以氢气为能源较为环保,不会对环境造成污染,D正确。
2.B Li-O2电池放电时,锂电极为负极,发生反应:Li-e- Li+,多孔功能电极为正极,低温时发生反应:O2+2e- ,随温度升高Q增大,正极区转化为O2-。由上述分析可知,锂电极是电池的负极,多孔功能电极为正极,A正确;放电时,正极得到电子,中氧元素为-1价,O2-中氧元素为-2价,因此随温度升高Q增大,正极区转化为O2-,B错误;由上述分析可知,锂电极为负极,多孔功能电极为正极,电池放电时,电池内电解质中的阳离子向正极移动,即Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动,C正确;电解质中离子浓度影响导电能力,故熔融盐中离子的浓度影响放电速率,D正确。
3.D 快速浏览选项,D项没有给出气体所处状况,无法计算O2的物质的量,进而无法计算转移电子的物质的量(解题技法),D错误;短路膜和常见的离子交换膜不同,根据题图可知,短路膜既能传递离子,又能传递电子,A正确;题图中H2失电子得到的H+与HC反应生成CO2和H2O,所以负极的电极反应式为H2+2HC-2e- 2H2O+2CO2,当负极生成1 mol CO2时,理论上需要转移电子1 mol,B、C正确。
4.C 在b电极上O2得电子,b电极是电池的正极,A错误;电池工作时,电子从负极(a电极)经外电路流向正极(b电极),B错误;电池工作时,阳离子向正极移动,故K+由a电极通过隔膜移向b电极,C正确;b电极上氧气得电子,得到的产物为KO2,电极反应式为O2+e-+K+ KO2,D错误。
5.AD 微生物在高温下会失去活性,降低该电池的效率,故A错误;O2在电极b表面得到电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e- 2H2O,b为电池正极,故B正确;电极a为电池的负极,所以电子从电极a流出,经外电路移向电极b,故C正确;电池工作时,1 mol O2参加反应,外电路中有4 mol电子转移,所以0.2 mol O2参加反应,外电路中有0.8 mol电子转移,故D错误。
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