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文檔簡介
1、人教版2020年選修四化學配套練習之化學電源(解析版)1. (2020廣東高三期末)新型雙膜鋅碘單流電池的工作原理如圖所示,放電過程中兩膜之間的KCl溶液濃度不斷降低。下列說法正確的是A.鋅電極電勢高于多孔碳電極電勢B. cd膜可以選用陰離子交換膜C.多孔碳電極上發(fā)生的電極方程式為l3-+2e-=3I-D.若導線上通過 1 mol電子,會有1 mol K +通過ab膜【答案】C【解析】【詳解】A.由題意可知鋅電極為原電池的負極,電勢較低,A錯誤;B.放電過程中兩膜之間的 KCl溶液濃度不斷降低,說明 KCl溶液中K +通過cd膜進入右側(cè)室,則 cd膜可以選用陽離子交才膜,B錯誤;C.根據(jù)多孔碳
2、電極判斷電極反應式為l3-+2e-=3I-, C正確;D.K+應通過cd膜向正極移動,所以若導線上通過1mol電子,會有1mol K+通過cd膜進入多孔碳電極,D錯誤;故合理選項是Co2.(2019全國高三專題練習)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體,電解質(zhì)是摻雜氧化鈕 Y2O3的氧化錯 ZrO2晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導O2。對該燃料的說法正確的是 ()A.在熔融電解質(zhì)中,O2由負極移向正極點燃B.電池的總反應是:2c4H10+13028CO2+10H2O2C.通入空氣的一極是正極,電極反應為:O2 4e 2O、_2D.通入丁烷的一極是正極,電極反應為:C4H10 26e 13
3、O4CO25H2O【答案】C【解析】丁烷具有還原性,為原電池的負極,被氧化,電極反應式為C4H10+I3O2 -26e =4CO2+5H2O,通入空氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應,電極反應式為 O2+4e=2O2,總反應式為2c4H10+13O28CO2+10H2O,注意電解質(zhì)和 離子的定向移動方向。【詳解】A.原電池中,陰離子向負極移動,陽離子向正極移動,故 A錯誤;B.電池的總反應與丁烷燃燒的化學方程式中產(chǎn)物一致,為2c4H10+13O2=8CO2+10H2O,但反應條件不是點燃,故B錯誤;C.通入空氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+4e=202,故C正確;D.
4、通入丁烷的一極是負極,電極反應式為C4H10+1302 -26e =4C02+5H2O,故D錯誤。故選:選C?!军c睛】本題考查原電池知識,注意電解質(zhì)溶液為非水物質(zhì),此為解題的關鍵,答題時注意把握電極方程式的書寫。3. (2020湖北高三月考)十九大報告中提出要打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”,意味著對污染防治比過去要求更高。某種利用垃圾滲透液實現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體結(jié)合的裝置示意圖如下,當該裝置工作時,下列說法正確的是A.鹽橋中Cl-向丫極移動B.電路中流過 7.5 mol電子時,共產(chǎn)生標準狀況下N2的體積為16.8LC.電流由X極沿導線流向Y極D. Y極發(fā)生的反應為 2NO3-+10e-+6H2O=N2 T+
5、 120H ,周圍pH增大【答案】D【解析】【分析】根據(jù)處理垃圾滲濾液并用其發(fā)電的示意圖可知,裝置屬于原電池裝置,X是負極,發(fā)生失電子的氧化反應,Y是正極,發(fā)生得電子的還原反應 2NO3+10e +6H 2O=N2+12OH-,電解質(zhì)里的陽離子移向正極,陰離子移向負極,電子從負極流向正極?!驹斀狻緼.處理垃圾滲濾液的裝置屬于原電池裝置,溶液中的陰離子移向負極,即氯離子向X極移動,故A錯誤;-B.電池總反應為:5NH3+3NO3 =4N2+6H2O+3OH,該反應車t移了 15個電子,即轉(zhuǎn)移15個電子生成4個氮氣,試卷第3頁,總14頁故電路中流過7.5 mol電子時,產(chǎn)生2mol氮氣,即44.8
6、L , B錯誤;C.電流由正極流向負極,即Y極沿導線流向X極,故C錯誤;-D. Y是正極,發(fā)生得電子的還原反應,2NO3 +10e +6H2O=N 2+12OH ,周圍pH增大,故D正確;答案選D。4. (2019遼寧高三學業(yè)考試)下列說法正確的是A.氫氧燃料電池放電時化學能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進行,該反應 A H>0C.在酶催化淀粉水解反應中,溫度越高淀粉水解速率越快D. 3 mol H2與1 mol N2混合反應生成 NH 3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于 6-02 1023【答案】D【解析】【詳解】A.原電池工作時,化學能不可能全部
7、轉(zhuǎn)化為電能,部分轉(zhuǎn)化為熱能,故 A錯誤;B.反應自發(fā)進行的判斷依據(jù)H-T4SV0,已知常溫常壓下反應4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)可以自發(fā)進行,因該反應 S<0,為滿足H-TSv 0,則Hv0,因此該反應是放熱反應,故 B錯誤;C.在酶催化淀粉水解反應中,適宜溫度淀粉水解速率加快,但溫度過高可能導致酶的催化活性降低甚至消失,故C錯誤。D. 3 mol H 2與1 mol N2混合反應生成 NH3,由于該反應為可逆反應,則生成氨氣的物質(zhì)的量小于2 mol,轉(zhuǎn)移電子小于6 mol,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于 6X6.02 ¥023,故D正確;答案選D?!军c睛】適宜溫度酶可以
8、發(fā)揮催化作用,但溫度過高可能導致酶的催化活性降低甚至消失。5. (2020湖北沙市中學高二期末)工業(yè)廢氣H 2s經(jīng)資源化利用后可回收能量并得到單質(zhì)硫。反應原理為2H 2s(g)+ O2(g)=S2(s) + 2H2O(l) AH=- 632 kJ molH2s燃料電池的工作原理如圖所示。下列有關說法不正確的是 ()A.電極a為電池的負極B.電極b上的電極反應式為 O2+4H+ + 4e =2H 2OC.若電路中通過 2 mol電子,則電池內(nèi)部釋放 632 kJ熱能D,若有17 g H2s參與反應,則會有 1 mol H*經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)試卷第3頁,總14頁C【解析】 【分析】根據(jù)2H2s(g
9、) + O2(g)=S2(s)+2H2O(l)AH= 632 kJ mol1,得出負極 H2s失電子發(fā)生氧化反應 正極O2得電子發(fā)生還原反應,據(jù)此分析解【詳解】A.由2H2s(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)AH= 632 kJ mo1,得出負極 H2s失電子發(fā)生氧化反應,則a為電池的負極,故A 正確;B.正極O2得電子發(fā)生還原反應,所以電極 b上發(fā)生的電極反應為 O2 + 4H+ + 4e-=2H2O,故B正確;C 電路中每流過2mol 電子, 則消耗 0.5mol 氧氣, 但該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能,所以電池內(nèi)部幾乎不放出能量,故 C 錯誤;D.每17g即0.5molH 2s參
10、與反應,則消耗 0.25mol氧氣,則根據(jù) O2 + 4H+ + 4e- =2H2。,所以有1moH+經(jīng) 質(zhì)子膜 進入正極區(qū),故D 正確;故選 C 。KOH 溶液作電解質(zhì),下6. (2020青銅峽市高級中學高二期末)氫氧燃料電池已用于航天飛機,它是以鉗作電極,列敘述不正確的是()A. H2在負極發(fā)生氧化反應B.燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達100%C.是一種高效、環(huán)保的發(fā)電裝置D.供電的總反應為:2H2+。2= 2H2O【答案】B【解析】【分析】氫氧燃料電?中,通 H2的鉗電極作負極,通 O2的鉗電極作正極?!驹斀狻緼. H 2在負極失電子,發(fā)生氧化反應,A 正確;B. 燃料電池雖然能量的轉(zhuǎn)化率比直
11、接燃燒高,但仍有一部分能量轉(zhuǎn)化為熱量而損耗,能量轉(zhuǎn)化率小于100%, B 不正確;C. 因為氫氧燃料電池的最終產(chǎn)物為水,所以它是一種高效、環(huán)保的發(fā)電裝置,C 正確;D.負極2H2-4e-+4OH-=4H2O,正極O2+4e-+2H2O=4OH-,將兩電極反應式加和, 便得到總反應為:2H2 + O2=2H2。,D 正確。故選B 。7 . (2020湖南高三期末)下圖裝置(I)為一種可充電電的示意圖,其中的離子交換膜只允許K通過,該電池放電充放電的化學方程式為 2K2S2 KI3? K2S4 3KI ;裝置()為電解池的示意圖,當閉合開關 K時,X附近溶 充電試卷第 6 頁,總 14 頁液先變紅
12、。則下列說法正確的是電極上離子交弧原電極B試卷第10頁,總14頁CII)A.閉合K時,K從左到右通過離子交換膜8 .閉合K時,電極X是陽極C.閉合K時,電極A的反應式為3I 2e I 3D.閉合K時,當有0.1m01K通過離子交換膜,X電極上產(chǎn)生氣體 2.24L【答案】A【解析】【分析】當閉合開關K時,X附近溶液先變紅,說明X極生成OH,應為電解池的陰極,發(fā)生反應為:2H2O+2e=H2 T+2OH,丫為電解池的陽極,發(fā)生: 2C1 -2e =C12?,則A為原電池的負極,電極反應式為2K2s2-2e=K2s4+2K + , B為原電池的正極,電極反應式為6+2e-=3廠?!驹斀狻緼.原電池工
13、作時,陽離子向正極移動,應從左到右通過離子交換膜,故 A正確;B,當閉合開關K時,X附近溶液先變紅,說明 X極生成OH,應為電解池的陰極,故 B錯誤;C. X為電解池的陰極,發(fā)生反應為:2H2O+2e =H2? + 2OH ,故C錯誤;D.當有0. ImolK卡通過離子交換膜,即當電極 丫有0. Imol轉(zhuǎn)移時,根據(jù)2H+ +2e-= H2 T知產(chǎn)生0.05molH2,標況下的體積是1.12L,故D錯誤;故選:A。8. (2020濟南市歷城第二中學高三期末)“綠水青山就是金山銀山”很好地詮釋了我國當前對環(huán)境保護的認識。某微生物燃料電池可很好的解決當前河流中的有機廢水問題。某污染的河水中含有大量
14、的葡萄糖,通過下面的微生物電池進行處理可達到凈水的初級目標。下列有關說法錯誤的是機度水麒鼾低粒度硝*酸根廢水目 L wmMA. a極是負極B. b 極的電極反應式為:2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OHC.右室溶液中的氫氧根可以進入左室,使左室溶液的pH增大D.電池工作時,外電路中流過 2.4mol電子時,產(chǎn)生標準狀況下13.44LCO2【答案】C【解析】【詳解】1. a電極周圍有機物發(fā)生氧化反應生成CO2氣體,則a為負極,故A正確;8. b電極周圍 NO3-發(fā)生還原反應生成 電,電極反應式為: 2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-,故B正確;C.陽離子交換膜只能允許陽離
15、子通過,則右室OH-不可能透過陽離子交換膜進入左室,故 C錯誤;D.原電池時,a極區(qū)葡萄糖氧化為 CO2,碳元素從0價升高為+4價,則外電路中流過 2.4mol電子時,生成CO2的物質(zhì)的量為2.4m01 =0.6mol ,在標準狀況下為 0.6mol 22.4L/mol=13.44LCO 2,故D正確;4故答案為Co【點睛】考查新型燃燒電池的工作原理,根據(jù)電極產(chǎn)物準確判斷正、負極和電極反應式是解題關鍵,由燃料電池裝置圖可知a電極周圍有機物發(fā)生氧化反應生成CO2氣體,b電極周圍NO3-發(fā)生還原反應生成 N2,則a為負極,b為正極。9. (2019安徽省懷寧中學高三月考)全倒氧化還原液流電池是一種
16、新型綠色的二次電池。其工作原理如圖所示。下列敘述正確的是用電器A.放電時,電子由 Y極流出,經(jīng)質(zhì)子交換膜到X極B.放電過程中,電解質(zhì)溶液pH降低C.充電時,X 極反應式為:VO2+H2O -e- = VO 2+2H +D.放電時,每轉(zhuǎn)移 1 mol電子理論上有2 mol H+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移【答案】C【解析】【分析】觀察裝置可知,X電極V由+5的VO2+-+4的VO2+,發(fā)生得電子的還原反應,即 X電極為正極,電極反應式為VO2+e-+2H+=VO2+H2O, Y電極上V2+-V 3+,發(fā)生失去電子的氧化反應,為負極,電極反應式為V2+-e-=V3+,總反應為V2+VO2+2H +=VO
17、 2+V 3+H2O ,原電池工作時,電子由負極Y經(jīng)過用電器移向正極 X,溶液中的H +由負極Y 經(jīng)過質(zhì)子交換膜移向正極 X,據(jù)此分析解答。【詳解】A.該原電7中,X電極為正極,Y電極為負極,原電池工作時,電子只能在導線上遷移,即電子由Y極經(jīng)導線流向X極,故A錯誤;B.放電過程中,電池總反應為V2+VO2+2H +=VO 2+V3+H2O ,消耗了 H + ,溶液酸性減弱,pH升高,故B錯誤;C.充電時,X為陽極,失去電子,發(fā)生氧化反應,X極反應式為:VO2+H2O -e-= VO2+2H+,故C正確;D.X極為正極,電極反應式為 VO2+e-+2H+=VO2+H2O,由于得失電子數(shù)等于氫離子
18、遷移數(shù)目,所以轉(zhuǎn)移1mol電子,只有1mol H+遷移,故D錯誤; 故選:Co10. (2020山西高三)全鈕液流儲能電池是一種新型的綠色環(huán)保儲能系統(tǒng)(工作原理如圖,電解液含硫酸)。該電池負載工作時,左罐顏色由黃色變?yōu)樗{色。下列說法錯誤的是A .該電池工作原理為 VO2+VO2+2H +癖第? VO2+V3+H2O8. a和b接用電器時,左罐電動勢小于右罐,電解液中的H+通過離子交換膜向左罐移動C.電池儲能時,電池負極溶液顏色變?yōu)樽仙獶.電池無論是負載還是儲能,每轉(zhuǎn)移 1 mol電子,均消耗1 mol氧化劑【答案】B【解析】【詳解】電池負載工作時,左罐顏色由黃色變?yōu)樗{色,說明VO2+變?yōu)閂 O
19、2+, V化合價降低,則左罐所連電極a為正極;右罐發(fā)生V2+變?yōu)閂3+,化合價升高的反應,所以右罐所連電極b為負極,因此電池反應為 VO2+V2+2H+=VO2+V3+ + H2O, 所以,該儲能電工作原理為VO2+VO2+2H+脩第 VO 2+V3+H2O,故A正確;B、a和b接用電器時,該裝置為原電池,左罐所連電極為正極,所以電動勢大于右罐,電解液中的H+通過離子交 換膜向正極移動,即向左罐方向移動,故 B錯誤;C、電池儲能時為電解池,故電池a極接電源正極,電池 b極接電源負極,電池負極所處溶液即右罐V3+變?yōu)閂2+,因此溶液顏色由綠色變?yōu)樽仙?,故C正確;D、負載時為原電池,儲能時為電解池
20、,根據(jù)反應式VO2+VO2+2H+<|i? VO2+V3+H2O可知,原電池時氧化劑為VO2+,電解池時氧化劑為 V3+,它們與電子轉(zhuǎn)移比例為n(VO2+): n (V3+) :n(e )=1: 1: 1,故D正確。答案選Bo11. (2017陜西高二期末)下列物質(zhì)均可用作燃料電池池的燃料,其中最環(huán)保的是A.氫氣B.甲烷C.乙醇D.汽油【答案】A【解析】【詳解】氫氣作燃料電池產(chǎn)物只有水,甲烷、乙醇、汽油做燃料電池的燃料產(chǎn)物除水之外還有二氧化碳,所以氫氣是最環(huán)保的,故答案為Ao12. (2020江西高二期末)腫(N2H4)又稱聯(lián)氨,常用作火箭推進器的燃料。已知: N2(g)+O 2(g)=
21、2NO(g)AH1=+182kJ mol-1;2NO(g) +O 2(g)=2NO 2(g)AH2=-114.3kJmol-1;2N2H4(g)+2NO 2(g)=3N2(g)+4H 2O(g)AH2=-1135.7kJ - mol-1。下列說法正確的是()A. N2H4(g)+O 2(g)=N 2(g)+2H 2O(g)AH1=-1068kJ - mol-1B.用鉗作電極,以 KOH溶液為電解液的腫-空氣燃料電池,放電時的負極反應為N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2OC.肺與氨類似,溶于水顯堿性,可表示為N2H 4+H2O=N 2H 5+OH-D.某密閉容器中存在:2NO2(g)=N2
22、O4(g),加壓(縮小體積)后顏色先變深后變淺,不能用勒夏特列原理解釋【答案】B【解析】【詳解】A . N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH1=+182kJ mol-1;2NO(g) +O 2(g)=2NO 2(g)AH2=-114.3kJ mol-1;2N2H4(g)+2NO 2(g)=3N 2(g)+4H 2O(g) A H2=-1135.7kJ mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將得:2N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) AH1=-534kJ mol-1,故 A 錯誤;B.該燃料電池中,負極上腫失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,故
23、B正確;C.腫是與氨類似的弱堿,它易溶于水,N2H4?H2O存在電離平衡,電離出 N2H5+、OH-,電離方程式為N2H4+H2O? N2H5+OH-,故 C 錯誤;D 加壓時容器體積減小,二氧化氮濃度增大,氣體顏色加深,平衡正向移動,氣體顏色又變淺,能用平衡移動原理解釋,故D 錯誤;故選 B 。13. (2020全國高一單元測試)燃料電池是目前正在探索的一種新型電池。它主要是利用燃料在燃燒過程中把化學能直接轉(zhuǎn)化為電能,目前已經(jīng)使用的氫氧燃料電池的基本反應是x 極:02(氣) + 2H2O(液)+ 4e-=4OH-y 極:H2(氣)+ 20H - 2e-=2H 20(液)回答下列問題: 1)
24、x是極,發(fā)生_(填 氧化”或 還原",下同)反應。 2) 2) y 是 _極,發(fā)生_反應。( 3)總反應方程式為_。( 4)若反應后得到5.4g 液態(tài)水,此時氫氧燃料電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_?!敬鸢浮空?還原負 氧化2H2 02=2H 200.6NA【解析】【分析】在該氫氧燃料電池中,x 極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應,x 極為正極;y 極是氫氣失去電子發(fā)生氧化反應,y 極為負極。y電極反應式乘以2,與x電極反應式乘相加得總反應方程式2H2+O2=2H2O,生成5.4 g水轉(zhuǎn)移電子為轉(zhuǎn)移電子 5.4 g 18 g mol 1X2= 0.6 mol?!驹斀狻浚?1)在該氫氧燃料電池中,x 極
25、是氧氣得到電子發(fā)生還原反應,x 極為正極;故答案為:正 ;還原; 3) 2) y 極是氫氣失去電子發(fā)生氧化反應,y 極為負極。故答案為:負;氧化; 4) y電極反應式乘以2,與x電極反應式乘相加得總反應方程式2H2+O2=2H2O,故答案為:2H2 + O2=2H2。;(4)根據(jù)總方程式,生成5.4g水轉(zhuǎn)移電子為轉(zhuǎn)移電子5.4 g 18g mol1 >2= 0.6molo故答案為:0.6Na?!军c睛】本題考查氫氧堿性燃料電池的正負極判斷、及轉(zhuǎn)移電子的計算,解題關鍵:原電池的概念及電極反應分析,難點 ( 4)根據(jù)總方程式,進行計算,每生成1mol 水轉(zhuǎn)移 2mol 電子。14. (2020
26、江西省萬載中學高二月考)科學家制造出一種使用固態(tài)電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高,可用于航天航空。如圖所示裝置中,以稀土金屬材料作為惰性電極,在電極上分別通入CH4和空氣,其中固態(tài)電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO 2固體,它在高溫下能傳導。2一 (O2+4e =2O 2 )o電汽的方向(1)c電極的名稱為 (填 芷極”或 負極”)d電極上的電極反應式為:(2)如圖所示用惰性電極電解100 mL 0.5 mol L,1CuSO4溶液,a電極上的電極反應式為: ,若a電極產(chǎn)生56 mL(標準X大況)氣體,則所得溶液的c(H+)=(不考慮溶液體積變化),該電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為;若要使電解質(zhì)溶液
27、恢復到電解前的狀態(tài),可加入(填字母)。JI-二三f-a.CuO b.Cu(OH) 2 c.CuCO 3d.Cu 2(OH) 2CO 3【答案】 正極CH4+4O2 -8e =CO2+2H2O4OH -4e =2H2O+O2 f0.1 mol L:10.01mol ac【解析】【分析】根據(jù)題意可知,本題考查原電池和電解池的運用,運用原電池和電解池的工作原理分析。【詳解】(1)圖甲是原電池,依據(jù)電流流向是從正極流向負極,c電極為正極,氧氣得到電子發(fā)生還原反應,d電極為電池負極,甲烷失電子發(fā)生還原反應,在兩極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質(zhì)是摻雜了 Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導陽極
28、生成的 O2-離子,負極電極反應為: CH4+4O2 -8e =CO2+2H2O;故答案為:正極;CH 4+ 4O2 -8e =CO2+2H 2O;通電(2)如圖乙所示電解100mL0.5mol?L-1CuSO4溶液,發(fā)生的電解池反應為:2CuSO4+2H2O= 2Cu+O2T +2HSO4,與電源正極相連的為陽極,溶液中氫氧根離子失去電子發(fā)生氧化反應,則a電極反應為:4OH -4e =2H2O + O2?;若a電極產(chǎn)生56mL (標準狀況)氣體為氧氣,物質(zhì)的量為0.0025mol ,消耗氫氧根離子物質(zhì)的量為0.01mol,溶液中生成氫離子物質(zhì)的量為0.01mol,c(H ) "O;
29、01 =0.1mol/L ;由4OH -4e =2H2O+O2同知每生成1mol的氧氣,轉(zhuǎn)移4mol的電子,56mL (標準狀況)氧氣物質(zhì)的量為0.0025mol ,則轉(zhuǎn)移的電子為 0.01mol;經(jīng)分析所得溶液電解過程中CuS04溶液每損失2個Cu原子,就損失2個。原子,相當于損失一個 CuO,為了使CuSO4溶液,恢復原濃度, 應加入CuO,也可以加入CuCO3,符合恢復溶液濃度的定量關系,但不能加入Cu (OH) 2、Cu2 (OH) 2CO3,因為 CuCO3+H2SO4 CuSO+CO2 T +HO,相當于加 CuO,而 Cu (OH) 2+H2SO4 CuSQ+2H2。、Cu2 (
30、OH)ac.2CO3+2H2SO4 2CuSO+CO2f +3HO,除增加溶質(zhì)外還增加了水,故選故答案為:4OH -4e =2H2O + O2f; 0.1 mol L11; 0.01mol; ac?!军c睛】原電池中電流流向是從正極流向負極,電子流向是從負極到正極。15. (2019泰安市泰山國際學校高二月考)以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應式的書寫方法(1)酸性條件燃料電池總反應: ,正極反應式 ,負極反應式 。(2)堿性條件燃料電池總反應: ,正極反應式 , 負極反應式?!敬鸢浮緾H4+2O2=CO2+2H2O2O2+8H+8e=4H2OCH4+2H2O_ 8e=CO2+8H+
31、CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O2O2+4H2O+8e=8OH-CH 4+10OH - 8e- =CO32- +7H2O【解析】【分析】(1)酸性條件下,負極上燃料甲烷失電子發(fā)生氧化反應生成二氧化碳,正極上氧氣得電子生成水;(2)堿性條件下,負極上燃料甲烷失電子發(fā)生氧化反應生成碳酸根離子,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子?!驹斀狻?1)酸性條件,負極上燃料甲烷失電子發(fā)生氧化反應生成二氧化碳,則正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水,正極電極反應式為 2O2+8H+8e=4H2O;負極的電極反應式為:CH4+2H 2O-8e-=CO2+8H+;電池總反應式為CH4+2O2=CO2+2H2
32、O;(2)堿性條件下,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子,則正極電極反應式為:2O2+4H2O+8e=8OH-;在負極上甲烷反應能生成二氧化碳和水, 二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉,則負極電極反應式為:CH4+10OH- 8e-=CO32-+7H2O;電極總反應式為:CH4+2O2+2OH -=CO3Z+3H2Oo16. (2020全國高二單元測試)瑞典 ASES公司設計的曾用于驅(qū)動潛艇的液氨-液氧燃料電池如圖所示,該燃料電池工作時,負極的電極反應式為 ;電池的總反應為 【答案】2NH3+6OH 6e N2+6H2O4NH3+3O2=2N2+6H2O根據(jù)電池的工作原理示意圖電極2是正極,電極1是
33、負極,負極生氧化反應,根據(jù)燃料中N元素的化合價變化判斷失電子數(shù),進而完成電極反應式的書寫。燃料電池的總反應是燃料燃燒的化學方程式。在燃料電池的負極上燃料氨氣失電子發(fā)生氧化反應,在堿性環(huán)境下電極1發(fā)生的電極反應為:2NH 3+6OH - 6eN2+6H 2。;燃料電池的總反應是燃料燃燒的化學方程式為4NH3+3O2=2N2+6H2O。答案:2NH3+6OH - 6eN2+6H2O; 4NH3+3O2=2N2+6H2O。17. (2020全國高三專題練習)(1)甲醇 CH30H是重要的溶劑和替代燃料,工業(yè)上用CO和H2在一定條件下制備CH 30H的反應:CO g 2H2 g ? CH30H g,在
34、體積為1L的恒容密閉容器中,充2molCO和4molHz一定條件下發(fā)生上述反應,測得 CO g和CH30H g的濃度隨時間變化如圖所示。從反應開始到 5min,用一氧化碳表示的平均反應速率u (CO) =。下列說法正確的是。A.達到平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率為65%B. 5min后容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變C.達到平衡后,再充入氨氣,反應速率減小D. 2min 前。(正)。(逆),2min 后。(正)。(逆)(2)一定溫度下,將NO2與SO2以體積比1: 2置于密閉容器中發(fā)生反應:NO2 g SO2 g ? NO g SO3 g ,達到平衡時SO3的體積分數(shù)為25%,該反應的平衡常數(shù)
35、K 。(3)碳與水蒸氣反應制取 H2的相關反應如下:_ _1I .C s H2O g CO g H2 g VH 131.0kJ mol1n .CO g H2O gCO2 g H2 g VH 43kJ mol1ni .CaO s CO2 g CaCO3 s VH 178.3kJ mol計算反應 C s 2H2O g CaO s ? CaCO3 s 2H2 g 的 VH kJ mol 1對于可逆反應 C s 2H20 g CaO s ? CaCO3 s 2H2 g ,采取以下措施可以提高 H?產(chǎn)率的是A.降低體系的溫度B.壓縮容器的體積C.增加CaO的量D.選用適當?shù)拇呋瘎?4)以甲醇為燃料,。2
36、為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。若KOH溶液足量,寫出此燃料電池負極的電極反應式: ;(5)若往20mL 0.01mol L1的弱酸HNO 2溶液中逐滴加入一定濃度的燒堿溶液,測得混合溶液的溫度變化如圖所示,下列有關說法正確的是 1二 該燒堿溶液的濃度為 0.02moi L 1該燒堿溶液的濃度為 0.01mol L 1HNO 2的電離平衡常數(shù):b點 a點從b點到c點,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(N0 2-)>c(0H-)>c(H+)2_【答案】0.3mol/ L min B 1.890.3 ACH3OH 6e 8OH CO36H2O【解析】【分析】(1)根據(jù)圖像中數(shù)據(jù)和化學反應速率的公式計算;結(jié)
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