2024鲁科版新教材高中化学选择性必修1同步练习--专题强化练1　新型化学电源——锂电池与非水电池（含解析）

2024鲁科版新教材高中化学选择性必修1 专题强化练1　新型化学电源———锂电池与非水电池 1.锂—空气电池的工作原理如图所示。当多孔电极材料选用纳米多孔金时,该电池表现出良好的循环性能。放电时电池总反应为2Li+O2 Li2O2。下列说法错误的是(　　) A.该电池的电解液常用锂盐的有机溶液 B.电池工作时,外电路中通过0.01 mol电子,负极材料质量减少0.07g C.电池工作时,正极反应可能经过两个过程:Li++O2+e- LiO2,Li++LiO2+e- Li2O2 D.电池充电时间越长,电池中Li2O2越多 2.(2021福建厦门一中月考)直接碳固体氧化物燃料电池作为全固态的能量转换装置,采用固体碳作为燃料,以多孔Pt作电极、氧化锆为电解质,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) 已知:CO2(g)+C(s) 2CO(g)　ΔH=+172.5 kJ·mol-1; CO(g)+O2(g) CO2(g)　ΔH=-283 kJ·mol-1。 A.电极a为正极,电子由电极b经过导线流向电极a B.电极b发生的电极反应为CO+O2--2e- CO2 C.依据装置原理可推测,该条件下CO放电比固体C更容易 D.若1 mol C(s)充分燃烧,理论上放出的热量为110.5 kJ 3.(2021河南普通高中毕业班高考适应性测试)一种以LiAlCl4液体为电解质的可充电锂离子电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.放电时,FePO4发生氧化反应 B.放电过程中电解质溶液中Li+的浓度不发生变化 C.放电时,负极的电极反应式为Al+7AlC-3e- 4Al2C D.充电时,a接正极,b接负极 4.氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700 ℃),具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A.电池工作时,熔融碳酸盐只起导电的作用 B.负极反应式为H2-2e-+C CO2+H2O C.该电池可利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放 D.电池工作时,外电路中通过0.2 mol电子,消耗3.2 g O2 答案全解全析 1.D 2.D 3.C 4.B 1.D　该电池的负极是金属锂,电解质溶液不能是水溶液,故电解液常用锂盐的有机溶液,A正确;负极的电极反应为Li-e- Li+,若外电路中通过0.01 mol电子,则有0.01 mol Li反应,负极材料质量减少0.07 g,B正确;根据电池总反应可知,Li最终转化成了Li2O2,Li可能先生成LiO2,再生成Li2O2,即正极反应可能经过两个过程:Li++O2+e- LiO2,Li++LiO2+e- Li2O2,C正确;充电时电池总反应为Li2O2 2Li+O2,电池充电时间越长,电池中Li2O2越少,D错误。 2.D　碳固体氧化物燃料电池中,通入O2的a电极为正极,b电极为负极,放电时电子由负极经过导线流向正极,即电子由电极b经过导线流向电极a,故A正确;该电池中b电极为负极,CO放电生成CO2,电极反应为CO+O2--2e- CO2,故B正确;根据电池的工作原理可知,该条件下CO放电比固体C更容易,故C正确;C(s)充分燃烧的化学方程式为C(s)+O2(g) CO2(g),已知①CO2(g)+C(s) 2CO(g)　ΔH=+172.5 kJ·mol-1,②CO(g)+O2(g) CO2(g)　ΔH=-283 kJ· mol-1,根据盖斯定律,①+②×2得C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH=+172.5 kJ·mol-1+(-283 kJ·mol-1)×2=-393.5 kJ·mol-1,故D不正确。 3.C　根据锂离子移动方向可分析出a电极为电池负极,b电极为电池正极。放电时,FePO4得电子,发生还原反应,A错误;放电时,负极的电极反应式为Al+7AlC-3e- 4Al2C,正极的电极反应式为Li++e-+FePO4 LiFePO4,故放电过程中电解质溶液中Li+的浓度减小,B错误,C正确;充电时,原电池的正极接外接电源的正极,原电池的负极接外接电源的负极,则a接负极,b接正极,D错误。 4.B　根据题给图示可知,在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中,通入氢气的电极为负极,电极反应式为H2-2e-+C CO2+H2O,通入氧气的电极为正极,电极反应式为O2+2CO2+4e- 2C,总反应为2H2+O2 2H2O。根据上述分析可知,电池工作时,熔融碳酸盐参与了电极反应,A错误;负极反应式为H2-2e-+C CO2+H2O,B正 ... ...