一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是

1. 一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是

A. 化学自充电时， $\text{[math]}$ 增大 B. 化学自充电时，电能转化为化学能 C. 化学自充电时，锌电极反应式： $\text{[math]}$ D. 放电时，外电路通过 $\text{[math]}$ 电子，正极材料损耗 $\text{[math]}$

【考点】

原电池工作原理及应用; 电解池工作原理及应用;

【答案】

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1. 一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和NaCl溶液(滴加了淀粉—KI溶液)浸湿，将实验装置的K闭合后，下列说法错误的是

A. a极为阴极，发生还原反应 B. 盐桥中的 $\text{[math]}$ 向Cu极移动 C. 电流沿路径Zn→a→b→Cu流动 D. 一段时间后，观察到滤纸b点变蓝

单选题容易

2. 火星大气中含有大量 $\text{[math]}$ ，一种有 $\text{[math]}$ 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是

A. 负极上发生还原反应 B. $\text{[math]}$ 在正极上得电子 C. 工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠 D. 将电能转化为化学能

单选题容易

3. 电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是

A. a极反应式为N₂+12OH^--10e^-=2NO $\text{[math]}$ +6H₂O B. 电解一段时间，a、b两电极区的pH均减小 C. 电解过程中H⁺从a极通过质子交换膜转移至b极 D. 相同时间内，a、b两极消耗N₂的物质的量之比为5∶3

单选题容易

1. 磷酸铁锂电池作为新能源汽车和储能领域的关键技术之一，其产量正在快速增长，具有工作电压高、能量密度大、安全性能好等特点。如图是磷酸铁锂电池的工作原理图，下列说法不正确的是

A. 放电时，磷酸铁锂为电池的正极 B. 充电时，磷酸铁锂上的电极反应式为 $\text{[math]}$ C. 放电时，正极区域的pH减小 D. 充电时，锂离子从磷酸铁锂中脱离出来，迁移到石墨层表面

单选题普通

2. 镁―空气中性燃料电池是一种能被海水激活的电池，其能量比干电池高20~50倍。实验小组以该燃料电池为电源制备 $\text{[math]}$ ，工作原理示意图如图所示。下列说法错误的是

A. 工作时，乙池可能产生导致光化学污染的气体 B. 石墨电极Ⅱ增重239g时，外电路中流过2mol电子 C. 工作时，电源的正极反应式为 $\text{[math]}$ D. 采用多孔电极有利于增大接触面积便于氧气扩散

单选题普通

3. 含镍废水对环境和人体健康均会造成巨大的影响。某化学小组在实验室设计了以下装置模拟工业含镍废水处理，图中电极均为惰性电极。

下列说法错误的是

A. a极为正极， $\text{[math]}$ 极为阴极 B. $\text{[math]}$ 极的电极反应为2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺↑ C. 膜1为阴离子交换膜 D. b极消耗22.4LNH₃ ，理论上 $\text{[math]}$ 极上析出88.5gNi单质

单选题普通

1. 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，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. 电解质可选择LiCl水溶液 B. 放电时，正极发生反应 $\text{[math]}$ C. 充电时，每生成标准状况下22.4L $\text{[math]}$ ，电路中转移4mol电子 D. 充电时， $\text{[math]}$ 从阳极区通过离子交换膜向阴极区迁移

多选题普通

2. 下图所示装置中，已知电子由b极沿导线流向锌。下列判断正确的是

A. 该装置中Cu极为阳极 B. 一段时间后锌片质量减少 C. b极反应的电极反应式为H₂－2e^－＋2OH^－=2H₂O D. 当铜极的质量变化为32 g时，a极上消耗的O₂的体积为5.6 L

多选题容易

在双碳目标驱动下，氢源的获取和利用成为科学研究的热点之一、回答下列问题：

Ⅰ．氢源的获取：电解液氨制氢、利用天然气制氢

（1）以液氨为原料，使用Pt电极及NaNH₂非水电解质电解制氢(已知电解液中含氮微粒只有NH₃、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )。产生H₂的电极反应式为。

（2）已知反应1：CH₄(g)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ 3H₂(g)＋CO(g)　ΔH₁=＋206 kJ·mol^－¹

反应2：CO(g)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ H₂(g)＋CO₂(g)　ΔH₂=－41 kJ·mol^－¹

①反应CH₄(g)＋2H₂O(g) $\text{[math]}$ 4H₂(g) ＋CO₂(g)的活化能E_正－E_逆=。实际生产中常将温度控制在600～900 ℃，从反应的角度分析温度不能过高的主要原因可能是。

②一定温度下，向1 L的刚性容器中充入1 mol CH₄和w mol水蒸气发生上述反应1和反应2，达到平衡时，测得有x mol CO、y mol CO₂和相应的H₂生成，此时容器内的压强为p Pa(假设没有其他反应发生)。在该条件下，CH₄的平衡转化率为%，反应1的平衡常数K_p=(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

③据图甲所示，600 ℃时，随着水碳比的增大，平衡体系中H₂的体积分数增大的原因是。若600 ℃达到平衡时，其他条件不变，再增大压强，n(H₂)(填“变大”“变小”或“不变”)。

Ⅱ．氢源的利用：利用氢气制备甲醇和甲酸

（3）不同催化剂下，用CO₂和H₂制备甲醇，相同时间内CO₂的转化率与温度的变化如图乙所示，催化效果最好的是催化剂(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

（4）CO₂加氢可制备HCOOH：CO₂(g)＋H₂(g) $\text{[math]}$ HCOOH(g)　ΔH=－31.4 kJ·mol^－¹。实验测得：v_正=k_正c(CO₂)·c(H₂)，v_逆=k_逆c(HCOOH)，将一定量CO₂和H₂充入固定体积为1 L的密闭容器中发生反应。温度为T₁ ℃时，平衡常数K=0.8，则k_逆=k_正；温度为T₂ ℃时，k_正=1.2k_逆，则T₂ ℃时平衡压强(填“>”“<”或“=”)T₁ ℃时平衡压强。