高考化学知识点总结《原电池原理》试题预测（2017年最新版） - 高考化学题库

1、选择题氢氧燃料电池以 H2 为还原剂， O2为氧化剂，电极为多孔镍，电解液为 30% 的 KOH 溶液，下列有关叙述正确的是（）
①负极反应为 4OH－→O 2＋ 2H 2 O+ 4 e－?
②负极反应为 H 2＋ 2OH－→ 2H 2 O+ 2 e－?
③工作时正极区 pH 升高，负极区 pH 降低 ?
④工作时溶液中阴离子移向正极?
A．③④
B．②③
C．②④
D．①④

参考答案：B

本题解析：略

本题难度：简单

2、填空题  氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：

（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是　　　　　　，在导线中电子流动方向为        　　　　　（用a、b 表示）。
（2）负极反应式为　　　　　　　　。
（3）电极表面镀铂粉的原因为　　　　　                      。
（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是　　　　　，反应Ⅱ中的氧化剂是　　　　　。
②由LiH与H2O作用，放出的224L（标准状况）H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为　　　    　mol。

参考答案：（1）由化学能转变为电能（1分）由a到b（1分）
（2）2H2+4OH—-4e-=4H2O或H2+2OH—-2e-=2H2O（2分）
（3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率；或增大电极上H2、O2气体的浓度，加快反应速率。（2分）
（4）①Li（1分） H2O （1分） ②16（2分）

本题解析：
试题解析：（1）氢氧燃料电池是利用了原电池的工作原理，所以是把化学能转化为电能的装置。在装置中，电子的流向是从负极流向正极，图中a为负极，b为正极，所以电子从a流向b。
（2）负极是氢气发生氧化反应，结合电解质溶液，电极反应式为2H2+4OH—-4e-=4H2O或H2+2OH—-2e-=2H2O。
（3）由题目中所述，铂吸附气体的能力强，性质稳定，所以电极表面镀铂粉的目的是增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率；或者是增大电极上H2、O2气体的浓度，加快反应速率。
（4）①还原剂是指元素化合价升高的物质，在Ⅰ中Li的化合价升高，所以Li是还原剂；氧化剂是指元素化合价降低的物质，在Ⅱ中H2O中氢元素的化合价降低，所以H2O作氧化剂。
②放出的H2的物质的量为10mol，由于能量转化率为80%，实际参加反应的H2的物质的量为10mol×80%=8mol, H2的物质的量为8mol, H2-2e-=2H+则导线上通过的电子的物质的量为8mol×2=16mol。
考点：考查氢氧燃料电池的工作原理、电子流向、相应计算

本题难度：一般

3、填空题  甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为： CO(g)＋2H2(g) CH3OH (g) △H 1（反应Ⅰ）
该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：
CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)   △H 2＝－283 kJ·mol－1 (反应Ⅱ)
H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)   △H3＝－242 kJ·mol－1 (反应Ⅲ)
某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C－C	C－H	H－H	C－O	CO	H－O
键能／kJ·mol－1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：
⑴反应Ⅰ的焓变△H1＝。
⑵CH3OH (g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：
CH3OH(g)＋

O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H4
该反应的焓变△H4＝           。
与CO和H2相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是
                                                                    。
⑶反应Ⅰ的平衡常数表达式为                                                。
为提高甲醇的产率，可以采取的措施有

                                                         （写出3点）。
既能提高产率，又能提高反应速率的措施是                               。
⑷甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH3OH(l)＋

O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)。其工作原理示意图如下：

①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化

学式）
②负极的电极反应式为。

参考答案：(16分)⑴－116 kJ·mol－1                                       （2分）
⑵－651 kJ·mol－1                                                   （2分）
单位体积供能多；密度大易于运输；单位产能耗氧量较少
（1分，其它合理答案均给分）
⑶K＝                                                  （1分）
降低温度；增加反应气体的压强；将反应生成的甲醇及时冷凝从反应体系中移去。
（3分，其它合理答案均给分）
增加反应气体的压强                             （1分，其它合理答案均给分）
⑷① 如图：                                                        （4分）

②CH3OH(l)＋H2O(l)－6e－＝CO2(g)＋6H＋                       （2分）