1、题型十能量转化型一、单项选择题1.参考下表键能数据，估算晶体硅在氧气中燃烧生成的二氧化硅晶体的热化学方程式：Si(s)O2(g)=SiO2(s)中，H的值为()化学键SiOO=OSiSiSiClSiC键能/kJmol1460498.8176360347A.989.2 kJmol1 B.989.2 kJmol1C.61.2 kJmol1 D.245.2kJmol1答案A解析硅和二氧化硅均是原子晶体，其中在晶体硅中每个硅原子形成2个SiSi键，在二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个SiO键。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热H2176 kJmol1498.8
2、kJmol1 4460 kJmol1989.2 kJmol1，答案选A。2.燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点，下图为MgNaClO燃料电池结构示意图。下列说法正确的是()A.镁作Y电极B.电池工作时Na向负极移动C.废液的pH大于NaClO溶液的pHD.X电极上发生的反应：ClO2H2O4e=ClO4H答案A解析根据OH移向，X为正极，Y为负极，其电极反应式分别为X：ClO2eH2O=Cl2OH；Y：Mg2e2OH=Mg(OH)2。C项，废液为NaCl，所以废液的pH应小于NaClO溶液的pH。3.某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法正确的是()A. b极为负极B.a极的电极反
3、应式为2NH33O26e=N23H2OC.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为45D.该传感器在工作过程中KOH的物质的量不变答案D解析根据a，b两极参与反应的物质可以判断a为负极，b为正极，其电极反应式分别：a(负极)2NH36e6OH=N26H2O，b(正极)O26e3H2O=6OHC项，反应消耗NH3与O2的物质的量之比为243。4.一种碳纳米管能够吸附氢气，可做二次电池(如图所示)的碳电极。该电池的电解质为6 molL1KOH溶液，下列说法中正确的是()A.充电时阴极发生氧化反应B.充电时将镍电极与电源的负极相连C.放电时碳电极反应为H22e=2HD.放电时镍电极反应为NiO(OH)
4、H2Oe=Ni(OH)2OH答案D解析A项，充电时阴极应发生还原反应，错误；B项，根据放电时电子移向，镍电极为正极，所以充电时应与电源的正极相连；C项，由于电解质溶液为KOH溶液，所以放电时，碳电极反应为H22e2OH=2H2O。5.下图是一种蓄电池的示意图。被膜隔开的电解质分别为Na2S2和NaBr3，放电后变为Na2S4和NaBr。已知放电时Na 由乙池向甲池移动。下面对该装置工作过程中叙述正确的是()A.放电过程，甲池发生氧化反应B.放电过程，电池反应：2S Br=S 3BrC.充电过程，乙池为阳极室D.充电过程，当阴极室阴离子增加2 mol，整个电路中电子转移2 mol答案B解析根据放
5、电时Na由乙池向甲池移动，可以判断，乙池为负极室，甲池为正极室，放电时电极反应：负极2S2e=S，正极：Br2e=3Br。A项，放电时正极室发生还原反应；C项，充电时，乙池为阴极室；D项，充电时，阴极电极反应为S2e=2S，当增加2 mol阴离子时，整个电路中应转移4 mol电子。6.硼化钒(VB2)空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下，该电池工作时反应：4VB2 11O2=4B2O3 2V2O5 。下列说法正确的是()A.电极a为电池负极，发生还原反应B.每消耗1 mol VB2 转移6 mol电子C.电池工作时，OH向电极a移动D.VB2极发生的电极反应：2VB2 22OH22
6、e=V2O5 2B2O311H2O 答案D解析根据电池反应式确定该电池的负极为VB2，正极为氧气得到电子。A项，a通入氧气，故该极为正极，错误；C项，该电池正极产生氢氧根离子，负极消耗氢氧根离子，阴离子向负极移动，错误。7.工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是()已知： Ni2在弱酸性溶液中发生水解氧化性：Ni2(高浓度)HNi2(低浓度)A.碳棒上发生的电极反应：4OH 4e=O22H2OB.电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少C.为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH D.若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方
7、程式发生改变答案B解析电极反应式：阳极：4OH4e=O22H2O阴极：2Ni24e=2Ni。Na从A移向B，Cl从C移向B，所以电解过程中B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断增加。D项，若去掉阳离子交换膜，阳极反应式：2Cl2e=Cl2。8.如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2，氮元素显3价)的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是()A.H透过质子交换膜由左向右移动B.铜电极应与Y相连接C.M电极反应式： H2NCONH2H2O6e=CO2N26HD.当N电极消耗0.25 mol气体时，则铁电极增重16 g答案
8、D解析由图甲O2生成H2O ，可知N为正极，M为负极。A项，H应移向正极，由左向右移动，正确；B项，铜电极失电子，与电源正极相连，正确；C项，尿素失电子生成CO2和N2，碳元素化合价没有变化，1 mol尿素失去6 mol电子，正确；D项，N电极消耗0.25 mol氧气时，转移1 mol电子，则铁电极析出0. 5 mol铜，质量应为32 g。二、不定项选择题9.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如下图所示，工作原理为Fe3Cr2Fe2Cr3。下列说法正确的是()A.电池充电时，b极的电极反应式为Cr3e=Cr2B.电池充电时，Cl从a极穿过选择性透过膜移向b极C.电池放电时，a
9、极的电极反应式为Fe33e=FeD.电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3浓度降低0.1 molL1答案A解析根据图示，放电时，a为正极，b为负极。D项，放电时正极：Fe3e=Fe2，当电路中每通过0.1 mol e，Fe3减少0.1 mol。10.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。某科研人员设计了以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池(如图所示)。该固体氧化物电解质的工作温度高达700900 时，O2可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是()A.电极甲为电池负极B.电池
10、总反应为N2H42O2=2NO2H2OC.电池正极反应式为O22H2O4e=4OHD.图示中的O2由电极乙移向电极甲答案AD解析该燃料电池中，通入氧气的电极为正极，通入N2H4的电极为负极，即电极甲为负极，故A正确；反应生成物均为无毒无害的物质，负极上反应生成氮气，则电池总反应为N2H4O2=N22H2O，故B错误；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O24e=2O2，故C错误；放电时，阴离子向负极移动，即O2由电极乙移向电极甲，故D正确。11.现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法正确的是()A.电流方向从B极沿导线经小灯泡
11、流向A极B.A极的电极反应式为ClOHe=ClOHC.当外电路中有0.2 mol e转移时，通过质子交换膜的H的个数为0.2NAD.B极为电池的负极，发生氧化反应答案CD解析根据H移向，A为正极，B为负极，电极反应式为正极(A)ClOH2eH=ClOH，根据电荷守衡，当外电路中有0.2 mol e转移时，通过质子交换膜的H个数为0.2NA。12.金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如下，下列说法正确的是()A.放电时，空气极为负极B.放电时，电池反应：4LiO2=2Li2OC.有机电解液可以是乙醇等无水有机物D.在更换锂电极的同时，要更换水性电解液答案D解析金属锂为负极，氧气为正极，电池经外电路从负极流向正极，在电池内部没有电子流动，故A错误；负极：4Li4e=4Li，正极反应为O22H2O4e=4OH，总反应为4LiO22H2O=4LiOH，故B错误；不能是乙醇，因为乙醇与金属锂要发生置换反应，故C错误；负极材料Li不断损耗，需要补充，故D正确。
