2019年高考化学真题分类汇编专题05：原电池、电解池、燃料电池_试卷库_91题库

2019年高考化学真题分类汇编专题05：原电池、电解池、燃料电池

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一、单选题（共5小题）

1、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV²⁺/MV⁺在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（）

A . 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B . 阴极区，在氢化酶作用下发生反应H₂+2MV²⁺=2H⁺+2MV⁺ C . 正极区，固氮酶为催化剂，N₂发生还原反应生成NH₃ D . 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

2、我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。

A . 放电时，a电极反应为 $\text{[math]}$ B . 放电时，溶液中离子的数目增大 C . 充电时，b电极每增重 $\text{[math]}$ ，溶液中有 $\text{[math]}$ 被氧化 D . 充电时，a电极接外电源负极

3、为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H₂O(l) $\text{[math]}$ ZnO(s)+2Ni(OH)₂(s)。下列说法错误的是（）

A . 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高 B . 充电时阳极反应为Ni(OH)₂(s)+OH⁻(aq)−e⁻=NiOOH(s)+H₂O(l) C . 放电时负极反应为Zn(s)+2OH⁻(aq)−2e⁻=ZnO(s)+H₂O(l) D . 放电过程中OH⁻通过隔膜从负极区移向正极区

4、下列有关化学反应的叙述正确的是（）

A . Fe在稀硝酸中发生钝化 B . MnO₂和稀盐酸反应制取Cl₂ C . SO₂与过量氨水反应生成(NH₄)₂SO₃ D . 室温下Na与空气中O₂反应制取Na₂O₂

5、将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（）

A . 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e⁻=Fe³⁺ B . 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C . 活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D . 以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

二、综合题（共1小题）

1、氢能源是最具有应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。

①反应器中初始反应的生成物为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其物质的量之比为4：1，甲烷和水蒸气反应的方程式是。

②已知反应器中还存在如下反应：

i. $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

ii. $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$

iii. $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$ ·

Ⅲ为积碳反应，利用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 计算 $\text{[math]}$ 时，还需要利用反应的 $\text{[math]}$

③反应物投料比采用 $\text{[math]}$ ，大于初始反应的化学计量数之比，目的是（选填字母序号）

ａ．促进 $\text{[math]}$ 转化

ｂ．促进 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$

ｃ．减少积碳生成

④用 $\text{[math]}$ 可以去除 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 体积分数和 $\text{[math]}$ 消耗率随时间变化关系如下图所示。

从 $\text{[math]}$ 时开始， $\text{[math]}$ 体积分数显著降低，单位时间 $\text{[math]}$ 消耗率（填“升高”“降低”或“不变”）。此时 $\text{[math]}$ 消耗率约为 $\text{[math]}$ ，但已失效，结合化学方程式解释原因：。

(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ，可交替得到 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

①制 $\text{[math]}$ 时，连接。

产生 $\text{[math]}$ 的电极方程式是。

②改变开关连接方式，可得 $\text{[math]}$ 。

③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：。

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