近期我国科技工作者设计了一套高效光电化学燃料电池，其工作原理如下图所示(忽略溶液体积的变化)。光照时，“光催化电极a”会产生(e-)和空穴(h+)，下列说法错误的是

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1. 近期我国科技工作者设计了一套高效光电化学燃料电池，其工作原理如下图所示(忽略溶液体积的变化)。光照时，“光催化电极a”会产生(e^-)和空穴(h⁺)，下列说法错误的是

A. 该装置实现了光能和化学能到电能的转化 B. 负极反应式为

$\text{[math]}$ C. 电池工作时，溶液中的稀硫酸浓度不变 D. 电池工作时，溶液中的H⁺会从左向右迁移

【考点】

电极反应和电池反应方程式;

【答案】

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单选题普通

基础巩固

能力提升

变式训练

拓展培优

真题演练

换一批

1. 一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含 $\text{[math]}$ 有机溶液。放电过程中产生 $\text{[math]}$ ，充电过程中电解LiCl产生 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是

A. 交换膜为阴离子交换膜 B. 电解质溶液可替换为LiCl水溶液 C. 理论上每生成 $\text{[math]}$ ，需消耗2molLi D. 放电时总反应： $\text{[math]}$

单选题容易

1. 某校课外活动小组利用电化学原理降解酸性废水中的 $\text{[math]}$ 装置如图所示，下列说法正确的是

A. Pt电极为负极 B. Ag电极反应式为 $\text{[math]}$ C. 溶液中电子通过质子交换膜由 Ag电极向 Pt电极移动 D. 该装置工作时将电能转化为化学能

单选题普通

2. 小组同学用如下方法制作简单的燃料电池。

步骤	装置	操作	现象
①		打开 $\text{[math]}$ ，闭合 $\text{[math]}$	两极均产生气体……
②		打开 $\text{[math]}$ ，闭合 $\text{[math]}$	电流计指针发生偏转

下列说法不正确的是

A. ①中Cl^-比OH^-容易失去电子，在石墨(Ⅰ)发生氧化反应 B. ①中还可观察到石墨(Ⅱ)电极附近的溶液变红 C. ②导线中电子流动方向：从石墨(Ⅱ)电极流向石墨(Ⅰ)电极 D. ②中石墨(Ⅱ)发生的电极反应式为： $\text{[math]}$

单选题普通

3. 如图利用铁碳原电池原理处理酸性污水。若上端开口关闭，可得到强还原性的H $\text{[math]}$ (氢原子)；若上端开口打开并鼓入空气，可得到强氧化性的 $\text{[math]}$ OH。下列说法错误的是

A. 无论是否鼓入空气，负极： $\text{[math]}$ B. 上端开口关闭，正极： $\text{[math]}$ C. 鼓入空气，每生成 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 有 $\text{[math]}$ 电子转移 D. 处理含 $\text{[math]}$ 的污水时，打开上端开口并鼓入空气

单选题普通

CCUS(Carbon Capture，Utilizaion and Storage)碳捕获、利用与封存技术能实现二氧化碳资源化，产生经济效益。

I .捕获的高浓度CO₂能与CH₄制备合成气(CO、H₂)

（1）科学家提出制备“合成气”反应历程分两步进行，能量变化如图所示：。

反应①：CH₄(g) $\text{[math]}$ C(s)+2H₂(g)

反应②：C(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)

结合图象写出CH₄与CO₂制备“合成气”的热化学方程式：。决定该反应快慢的是分步反应中的反应(填序号)，判断理由是。(已知：b-a>e-d)

II.二氧化碳可与乙烷合成低碳烯烃

（2）T℃时在2 L密闭容器中通入2 mol C₂H₆和2 mol CO₂混合气体，发生反应C₂H₆(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+H₂O(g)+CO(g)，初始压强为mPa，反应进行到100 min时达到平衡，平衡时C₂H₄的体积分数为20%。则0到100min内C₂H₆的平均反应速率为Pa/min，该温度下的平衡常数K_p= (分压=总压×物质的量分数)。

III.二氧化碳可与氢气合成低碳烯烃

（3）2CO₂(g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ CH₂=CH₂(g)+4H₂O(g) ∆H，在恒容密闭容器中加入CO₂的量恒定，反应温度、投料比[ $\text{[math]}$ =x ]对CO₂平衡转化率的影响如图所示。a 3(填“>”“<”或“=”)；M、N两点的反应速率v_正(M) v_逆 (N)(填“>“<”或“=”)； M、N两点的反应平衡常数K_MK_N(填“>”“<”或“=”)，

IV.电催化还原CO₂制乙烯

（4）用如图装置模拟科学家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)，X极上的电极反应式为。

综合题普通

1. 氮的氧化物(如 $\text{[math]}$ 等)应用很广，在一定条件下可以相互转化。

(1) 已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 则反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) ①对于反应 $\text{[math]}$ ，有人提出如下反应历程：

第一步： $\text{[math]}$ ，快平衡；

第二步： $\text{[math]}$ ，慢反应；

第三步： $\text{[math]}$ 快反应。

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量 $\text{[math]}$ 进行该反应，下列表述正确的是(填标号)。

A．速率：v(第一步的逆反应)<v(第二步反应) B．反应的中间产物只有 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$

C．容器中压强不再变化能说明反应已达平衡 D．气体的密度保持不变能说明反应已达平衡

②对于反应 $\text{[math]}$ ，在恒容密闭容器中反应达到平衡， $\text{[math]}$ 时充入 $\text{[math]}$ 时又达到平衡，在下图中画出 $\text{[math]}$ 随时间变化的趋势图。

(3) $\text{[math]}$ 存在如下平衡： $\text{[math]}$ ，在一定条件下 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系： $\text{[math]}$ ，相应的速率与其分压关系如图所示。

一定温度下， $\text{[math]}$ 与平衡常数 $\text{[math]}$ (压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是 $\text{[math]}$ ；在图上标示的A点(“是”或者“否”)已达到平衡状态。

(4) $\text{[math]}$ 和熔融 $\text{[math]}$ 可作燃料电池，其原理如图所示。该电池放电时在石墨I电极上生成氮氧化物 $\text{[math]}$ 可循环使用。硝酸根离子游向(“石墨I”或者“石墨Ⅱ”)，请写出正极的电极反应方程式：。

综合题普通

2. 铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。

(1) 中科院兰州化学物理研究所用Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5催化CO₂与H₂合成低碳烯烃反应，反应过程如图。

催化剂中添加助剂Na、K、Cu(也起催化作用)可改变反应的选择性。

①CO₂在RWGS条件下转化为CO的方程式为。

②加入助剂Na、K、Cu能提高单位时间内乙烯产量的原因是。

(2) ①钢铁在中性条件下发生吸氧腐蚀生成铁锈(Fe₂O₃·H₂O)的总的化学反应方程式为；

②下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀且防护效果最好。

(3) 在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。

①若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子数为。

②若电镀时使用的是甲醇(CH₃OH)碱性燃料电池，写出电池负极的电极反应式：。

综合题普通

3. 1，3-丁二烯是合成橡胶和合成树脂的原料。请回答：

(1) 在573K，可通过使丁烯脱氢制取1，3-丁二烯：

反应I C₄H₈(g) $\text{[math]}$ C₄H₆(g)＋H₂(g) ΔH₁= +115.73 kJ∙mol⁻¹

已知：该条件下，1mol H₂完全燃烧所放出的热量为242kJ。

①写出丁烯燃烧的热化学方程式。

②有利于提高C₄H₈平衡转化率的条件是。

A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压

③工业生产中，丁烯催化脱氢反应通常加入水蒸气反应，其理由是。

(2) 丁烯的氧化反应过程会有多个副反应同时发生，如下所示。各反应的吉布斯自由能(ΔG=ΔH-TΔS)随温度的变化关系如下表所示。

主反应I 1-C₄H₈ + $\text{[math]}$ O₂ $\text{[math]}$ 1，3-C₄H₆+ H₂O

副反应I 1-C₄H₈ $\text{[math]}$ iC₄H₈

副反应Ⅱ 1-C₄H₈ $\text{[math]}$ c-2-C₄H₈

副反应Ⅲ 1-C₄H₈ $\text{[math]}$ t-2-C₄H₈

副反应Ⅳ 1-C₄H₈+4O₂ $\text{[math]}$ 4CO+4H₂O

副反应V 1-C₄H₈ + 6O₂ $\text{[math]}$ 4CO₂ + 4H₂O

副反应Ⅵ 1-C₄H₈ + 4O₂ $\text{[math]}$ 4CO₂ + 4H₂

各反应在不同温度下的吉布斯自由能ΔG

结合表格数据：

①在1000K下可能会非自发的反应是，判断依据是。

②分析上图中当温度超过600K时1，3-丁二烯产率几乎为零的原因。

(3) 某一温度下，丁烯催化脱氢制取丁二烯在20 L刚性容器内，冲入1mol反应气体，达到平衡后容器的压强从1000 Pa增大到1500 Pa，该条件下反应平衡常数。

(4) 一种微生物-光电化学弱酸性复合系统可高效实现固定CO₂并转化为CH₄ ，正极上的电极反应式是：。

综合题普通

1. 如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取 $\text{[math]}$ 待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是（）

A. 左侧电极反应： $\text{[math]}$ B. 实验结束时，b中溶液红色恰好褪去 C. 若c中收集气体 $\text{[math]}$ ，则样品中乙酸浓度为 $\text{[math]}$ D. 把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果

单选题普通

2. 某储能电池原理如图。下列说法正确的是（）

A. 放电时负极反应： $\text{[math]}$ B. 放电时 $\text{[math]}$ 透过多孔活性炭电极向 $\text{[math]}$ 中迁移 C. 放电时每转移 $\text{[math]}$ 电子，理论上 $\text{[math]}$ 吸收 $\text{[math]}$ D. 充电过程中， $\text{[math]}$ 溶液浓度增大

单选题普通

3. 含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 $\text{[math]}$ ，过程如图所示( $\text{[math]}$ 为甲基)。下列说法正确的是（）

A. 生成 $\text{[math]}$ ，理论上外电路需要转移 $\text{[math]}$ 电子 B. 阴极上的电极反应为： $\text{[math]}$ C. 在电解过程中 $\text{[math]}$ 向铂电极移动 D. 电解产生的 $\text{[math]}$ 中的氢元素来自于 $\text{[math]}$

单选题普通