电化学综合试题及答案

2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破第1页，共14页2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破六十电化学综合一、单选题1.某化学兴趣小组设计了如图所示的电化学装置，其中乙池为碳呼吸电池，下列说法正确的是()A.乙池正极的电极反应式为2CO2+2e−=C2O42−B.乙池中随着反应的进行，C2O42−的浓度不断减小C.每生成1mol的草酸铝，外电路转移3mol电子D.甲池中Fe电极发生的反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑2.我国科学家用乙醇燃料电池作电源，电解CO2与H2O生成CO、H2和O2，其电解原理图如下。下列有关说法正确的是()A.F口通入的物质是乙醇B.溶液中的H+由Y极区通过交换膜移向X极区C.负极电极反应式为CH3CH2OH−12e−+3H2O=2CO2↑+12H+D.当电路中有0.6mol电子通过时，电解得到O2物质的量为0.3mol3.如图所示，装置Ⅰ是可充电电池，装置Ⅱ为电解池。离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是第2页，共14页A.闭合K后，b电极附近的pH变小B.当有0.01molNa+通过离子交换膜时，b电极上析出气体体积为112mLC.N极是负极，电极反应为2Na2S2−2e−=2Na++Na2S4D.闭合K后，a电极上产生的气体具有漂白性4.丙烷(C3H8)熔融盐燃料电池和锌蓄电池均为用途广泛的直流电源，放电时二者的总反应分别为C3H8+5O2=3CO2+4H2O，2Zn+O2=2ZnO.用丙烷(C3H8)燃料电池为锌蓄电池充电的装置如图所示，下列说法不正确的是()A.物质M为CO2B.燃料电池消耗1mo1O2时，理论上有4molOH−透过b膜向P电极移动C.a膜、b膜均适宜选择阴离子交换膜D.该装置中，锌蓄电池的正极反应式为Zn+2OH−−2e−=ZnO+H2O5.最近，我国科学家利用如图装置实现了SO2的吸收，同时获得了硫磺、84消毒液。下列有关说法错误的是2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破第3页，共14页A.Mg电极为负极，Y电极为阳极B.甲池中Mg2+向碳纳米管电极迁移，SO2在碳纳米管发生还原反应生成SC.乙池中Y电极反应式为Cl−−2e−+2OH−=ClO−+H2OD.甲池每吸收标准状况下22.4L的SO2，理论上在乙池可获得149gNaClO6.如图所示，装置(Ⅰ)是一种可充电电池，装置(Ⅱ)为惰性电极的电解池。下列说法正确的是()A.闭合开关K时，电极B为负极，且电极反应式为2Br−−2e−=Br2B.装置(Ⅰ)放电时，总反应为2Na2S2+Br2=Na2S4+2NaBrC.装置(Ⅰ)充电时，Na+从左到右通过阳离子交换膜D.该装置电路中有0.1mole−通过时，电极X上析出3.2gCu7.利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图所示，下列说法正确的是第4页，共14页A.b电极反应式是O2+4e−+2H2O=4OH−B.甲中每消耗1molSO2，a电极附近溶液H+增加2molC.c电极反应式是N2O4–2e−+H2O=N2O5+2H+D.甲、乙装置中分别生成的硫酸和N2O5的物质的量相等8.我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，我国科学家设计了一种装置(如图)，实现了“太阳能→电能→化学能”转化，总反应方程式为2CO2=2CO+O2。关于该装置的下列说法正确的是()A.图中N型半导体为正极，P型半导体为负极B.图中离子交换膜为阳离子交换膜C.反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强D.人体呼出的气体参与X电极的反应：CO2+2e−+H2O=CO+2OH−9.实验室采用电解法将CuCl转化为Cu和CuCl2，实验装置如下所示。下列说法正确的是()2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破第5页，共14页A.若隔膜为阴离子交换膜，则电解过程中，隔膜两侧盐酸的物质的量基本不变(忽略盐酸的挥发)B.M极可能为石墨，N极可能为铜C.M极的电极反应式为CuCl−e−=Cu2++Cl−D.每处理1molCuCl，理论上消耗N2H4的质量为8g10.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl−、Br−、Na+、Mg2+)的装置如图(a、b为石墨电极)所示，下列说法正确的是()A.电池工作时，正极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−B.电解时，电子流动路径：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极C.试管中NaOH溶液可以用饱和食盐水替代D.忽略能量损耗，当电池中消耗2.24L(标准状况)H2时，b极会产生0.1mol气体11.下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源；乙是利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr2O 72−的废水，电解过程中溶液发生反应：Cr2O 72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。当电池工作时，下列说法错误的是第6页，共14页A.甲中H+透过质子交换膜由左向右移动B.乙池中Fe棒应与甲池中的M极相连C.M极电极反应式：H2N(CH2)2NH2+4H2O−16e−=2CO2↑+N2↑+16H+D.若溶液中减少了0.01molCr2O 72−，则电路中至少通过了0.12mol电子12.根据铅蓄电池的工作原理判断下列不正确的是()A.K闭合时，d极的电极反应式：PbSO4+2H2O−2e−=PbO2+4H++SO42−B.当电路中转移0.2mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2molC.K闭合时，Ⅱ中SO42−向c极迁移D.K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d极为正极13.装置由甲、乙两部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源，当电源工作时，下列说法正确的是()A.电子的流动方向：M→Fe→CuSO4溶液→Cu→NB.M极电极反应式：H2N(CH2)2NH2+16OH−−16e−=2CO2↑+N2↑+12H2OC.当N极消耗5.6LO2时，则铁极增重32gD.一段时间后，乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破第7页，共14页14.某研究小组设计如图装置处理pH为5～6的污水。下列说法正确的是A.阳极的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+B.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−C.若阴极转移2mol电子，则负极消耗5.6LCH4D.污水中最终会产生Fe(OH)3，吸附污物而形成沉淀二、填空题15.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的高低，也是有机合成最基本的原料之一。(1)乙烯氧氯化法包含的反应如下：①CH2=CH2(g)+Cl2(g)→ClCH2−CH2Cl(g)△H1②2CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)→2ClCH2−CH2Cl(g)+2H2O(g)△H2③ClCH2−CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)△H3总反应：4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)→4CH2=CHCl(g)+2H2O(g)△H4则△H4=__________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。第8页，共14页(2)一定条件下合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1。下列说法正确的是()A.250℃，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大B.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆C.若投料比n(H2):n(CO2)=4:1，则图中M点乙烯体积分数为5.88%D.当温度高于250℃，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低(3)将一定量的1，2−二氯乙烷充入密闭容器中，发生反应：ClCH2—CH2Cl(g)⇌CH2=CHCl(g)+HCl(g)，两种物质的物质的量分数(w)与温度的关系如图2所示。①不考虑反应的选择性，若要进一步提高氯乙烯的平衡产率，则可以采取的措施是___________(任写两条)。②已知A点的总压强为101kPa，则A点对应温度下的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，保留小数点后两位数字)。2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破第9页，共14页(4)用乙烯燃料电池作电源，用铁作电极电解含Cr2O72−的酸性废水，最终Cr2O72−转化成Cr(OH)3沉淀而除去，装置如图3，写出M电极的反应式____________。如果有1molCr2O72−被还原，燃料电池中乙烯电能转化效率为80%。则在标准状况下至少需要通入乙烯的体积为_____。16.(1)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，设计一个装置，下列装置既能产生电流又能达到实验目的的是______。(2)如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时，M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：①M电极的材料是______，其电极名称是_____________②N的电极反应式为___________________________③乙池总反应的化学方程式是_______________________________________________，④在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g，甲池中理论上消耗氧气为_____mL(标准状况下)，若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的H+的浓度为__________．17.Ⅰ.水合肼(N2H4⋅H2O)是一种无色易溶于水的油状液体，具有碱性和极强的还原性，在工业生产中应用非常广泛。(1)目前正在研发的高能量密度燃料电池车是以水合肼燃料电池作为动力来源，电池结构如图所示。第10页，共14页①起始时正极区与负极区KOH溶液浓度相同，工作一段时间后，KOH浓度较大的是___(填“正”或“负”)极区。②该电池负极的电极反应式为________________________________。(2)已知水合肼是二元弱碱(25℃,K1=5×10−7,K2=5×10−15)，0.1mol⋅L−1(N2H5)2SO4溶液中四种粒子：①N2H5+、②SO42—、③N2H4⋅H2O、④N2H62+的浓度从大到小的顺序为__________(填序号)。Ⅱ.如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素[]的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜。试回答下列问题：(1)铜电极应与___________(填“X”或者“Y”)相连接。(2)当N电极消耗0.25mol气体时，则铁电极增重___________g。(3)M电极反应式：_____________________________________________________。18.按要求回答下列问题I.用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。(1)图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是________。(2)SO 32−放电的电极反应式为________________________________________________。2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破第11页，共14页Ⅱ.下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时N电极的质量减少，请回答下列问题：(1)M电极的材料是________，其电极反应式为：_________________________________。N的电极名称是__________，其电极反应式为：________________________________。(2)通入O