时间:2019-05-30 04:21:39
1、选择题 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：
3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH
下列叙述不正确的是（?）
A．放电时负极反应为：Zn－2e－＋2OH－=Zn（OH）2
B．放电时正极反应为：FeO42-＋4H2O＋3e－=Fe（OH）3＋5OH－
C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
参考答案：C
本题解析：高铁电池放电时为原电池，依据原电池工作原理，放电时负极反应式为Zn－2e－＋2OH－=Zn（OH）2，用总式减去负极反应式即得正极反应式为：FeO42-＋4H2O＋3e－=Fe（OH）3＋5OH－，放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原。
本题难度：一般
2、简答题 天然气（以甲烷计）在工业生产中用途广泛。
Ⅰ．在制备合成氨原料气H2中的应用
（1）甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
CH4(g) + H2O(g) 
?CO(g) + 3H2(g)? ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g) ?CO2(g) +4H2(g)? ΔH = +165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是?。
（2）CO变换反应的汽气比（水蒸气与原料气中CO物质的量之比）与CO平衡变换率
（已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比）的关系如下图所示：
汽气比与CO平衡变换率的关系
析图可知：
① 相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是?。
② 汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是?。
（3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作Kp），则CO变换反应的平衡常数表示式为：Kp=?。随温度的降低，该平衡常数?（填“增大”“减小”或“不变”）。
Ⅱ．在熔融碳酸盐燃料电池中的应用
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下：
（1）外电路电子流动方向：由?流向?（填字母）。
（2）空气极发生反应的离子方程式是?。
（3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e?转移，有??g 精铜析出。
参考答案：（12分）
Ⅰ（1）CO(g)＋H2O(g) 
?CO2(g)＋H2(g)? ΔH = －41.2 kJ/mol?（2分）
（2）①汽气比越大CO平衡变化率越大?（1分）
②温度越高CO平衡变化率越小?（1分）
（3） Kｐ=?
（1分）?
增大?（1分）
Ⅱ（1）由Ａ流向Ｂ?（2分）
（2）O2＋4e-＋2CO2=2CO32-?（2分）
（3）19.2?（2分）
本题解析：Ⅰ（1）①CH4(g) + H2O(g) ?CO(g) + 3H2(g)?ΔH1 =" +206.2" kJ/mol
②CH4(g) + 2H2O(g) ?CO2(g) +4H2(g)?ΔH2 = +165.0kJ/mol
加减消元，②―①得ΔH =ΔH2―ΔH1=165.0kJ/mol―206.2 kJ/mol=－41.2 kJ/mol,答案：CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g)? ΔH = －41.2 kJ/mol?（2分）
（2）①由汽气比与CO平衡变换率的关系图，选取某一温度，随汽气比增大，CO平衡变换率变大，故答案：汽气比越大CO平衡变化率越大?（1分）
②在汽气比与CO平衡变换率的关系图中，将横坐标汽气比固定，作纵坐标的平行线，得：温度越高CO平衡变化率越小 ，答案：温度越高CO平衡变化率越小 （1分）
（3）由方程式CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g)得Kｐ=?
，答案： Kｐ=?
（1分）?
反应的△H=－41.2 kJ/mol，是放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，答案：增大?（1分）
Ⅱ（1）外电路电子由负极移向正极，由Ａ流向Ｂ ，答案：由Ａ流向Ｂ（2分）
（2）空气中氧气作氧化剂，在碳酸盐体系中，CO2变成CO32―,答案：O2＋4e-＋2CO2=2CO32-?（2分）
（3）由关系式Cu2＋ ＋2e―=Cu得m(Cu)=0.6mol/2×64g·mol-1=19.2g,答案：19.2?（2分）
本题难度：困难
3、选择题 人造地球卫星用到的一种高能电池--银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：2Zn+2OH--2e-=2ZnO+H2↑ Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-据此判断氧化银是
[? ]
A．负极，并被氧化
B．正极，并被还原
C．负极，并被还原
D．正极，并被氧化
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
4、简答题 如图所示的电解装置中，乙池盛有20OmL饱和CuSO4溶液，丙池盛有2OOmL饱和NaCl溶液．通电一段时间后，C极增重0.64g，则：
（1）P是电源的______极．
（2）甲池中，A极的质量______（填“增加”或“减少”）______g．电解一段时间，甲池溶液的pH______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）D极的电极反应式为______，丙池电解反应的离子方程式为______，相同状况下，D电极与E电极产生的气体体积比为______．
（4）电解后，乙、丙电池中溶液的pH分别为乙______、丙______（设溶液体积不变，温度为室温，也不考虑溶液的水解）．
（5）若乙池溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度．则电解过程中转移电子的数目为______．（用NA表示）
参考答案：（1）乙池盛有20OmL饱和CuSO4溶液，C极增重0.64g，则C极发生Cu2++2e-=Cu，即C极为阴极，由图可知，P为负极，故答案为：负；
（2）甲中A电极发生Ag++e-=Ag，则A电极质量增加，由Cu～2e-～2Ag，则Ag的质量为0.64g64g/mol×2×108g/mol=2.16g，硝酸银溶液的浓度不变，则pH不变，
故答案为：增加；2.16；不变；
（3）乙中D为阳极，发生的电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，丙中发生2NaCl+2H2O?电解?.?2NaOH+H2↑+Cl2↑，其离子反应为2Cl-+2H2O?电解?.?2OH-+H2↑+Cl2↑，E电极为氢气，
由电子守恒可知O2～2H2，则D电极与E电极产生的气体体积比为1来源:91考试网 91Exam.org：2，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；2Cl-+2H2O?电解?.?2OH-+H2↑+Cl2↑；1：2；
（4）由电子守恒可知，乙中Cu～H2SO4，则c（H+）=0.01mol×20.2L=0.1mol/L，其pH=1；由电子守恒可知丙中Cu～2NaOH，则c（OH-）=0.01mol×20.2L=0.1mol/L，其pH=13，
故答案为：1；13；
（5）乙池溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度，发生2CuSO4+2H2O?电解?.?2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O?电解?.?2H2↑+O2↑，
由Cu（OH）2?△?.?CuO+H2O，则转移的电子数为（0.1mol×2+0.1mol×2）×NA=0.4NA，故答案为：0.4NA．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 一个原电池的总反应离子方程式是Zn+Cu2+═Zn2++Cu，该反应的原电池组成正确（ ）
| ?A | ?B | ?C | ?D ?正极 ?Zn ?Ag ?Cu ?Cu ?负极 ?Cu ?Cu ?Zn ?Zn ?电解质溶液 ?CuCl2 ?H2SO4 ?CuSO4 ?FeCl2 |
参考答案：把电池反应方程式拆成两个半电池，发生氧化反应的电极为负极，所以锌作负极；发生还原反应的电极为正极，所以用不如锌活泼的金属或非金属导体作正极；含有发生还原反应的离子溶液为电解质溶液，所以是含有铜离子的溶液．
故选C．
本题解析：
本题难度：简单