时间:2020-07-07 23:04:15
1、填空题 （8分）水煤气不仅是合成氨的原料气也是合成烃及其化工产品的原料。
（1）在水煤气燃料电池中，通CO、H2的极为电池的 极（选填“正”、“负”）。
（2）水煤气变换反应：CO(g) + H2O(g) 
CO2(g) + H2(g) △H＜0，下列措施能提高反应速率的有 （不定项选择）。
a．升高温度 b．加入催化剂 c．增大压强 d．降低浓度
（3）H2和N2在催化剂、高温高压条件下合成氨的化学方程式为 。
（4）将标准状况下582.4L合成气［已知：n(CO)∶n(H2)= 4∶9］通入合成塔，一定条件下可发生2CO(g)+ 4H2(g) → CH2=CH2(g)+2H2O(g)；CO(g)+3H2→CH4(g)+H2O(g)，充分反应后，经测定产品中只有甲烷、乙烯和水蒸气（假定CO和H2均无剩余），逸出的气体中乙烯的物质的量为 。
参考答案：（1）负 （1分） （2）abc（1分） （3）N2 + 3H2
2NH3（1分）
（4）3mol（共4分）
本题解析：（1）水煤气燃料电池中，CO、H2发生氧化反应，所以通CO、H2的极为电池的负极。
（2）a、升高温度，反应速率加快，正确；b、加入催化剂，反应速率加快，正确；c、增大压强，反应速率加快，正确，d、降低温度，反应速率减小，错误。
（3）H2和N2在催化剂、高温高压条件下合成氨的化学方程式为：N2 + 3H22NH3
（4）标准状况下582.4L合成气物质的量为：582.4L÷22.4L/mol=26mol，则n(CO) +n(H2)= =26mol，因为n(CO)∶n(H2)= 4∶9，则n(CO)=26mol×4/(4+9)=8mol，n(H2)=26mol－8mol=18mol，由化学方程式：2CO(g)+ H2(g)→C2H4(g)+2H2O(g)和CO(g)+ 3H2(g) → CH4(g)+ H2O(g)，可得：n(CH4)+2n(C2H4)="8mol" ，3n(CH4)+4n(C2H4)=18mol，解得n(C2H4)=3mol。
考点：本题考查原电池原理、影响化学反应速率的因素、化学方程式的书写与计算。
本题难度：一般
2、填空题 如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：
①N电极的材料是______，乙池N极的电极反应式是______．M极的电极反应式是______．
②在此过程中，乙池中某一电极析出金属银10.8g时，甲池中理论上消耗氧气为______L（标况下）．
参考答案：①酸性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，N为阳极，电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O，M为阴极，电极反应式为Ag++e-=Ag，
故答案为：石墨；4OH--4e-=O2↑+2H2O；Ag++e-=Ag；
②n（Ag）=10.8g108g/mol=0.1mol，根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.1mol，
甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，则消耗n（O2）=14×0.1mol=0.025mol，
V（O2）=0.025mol×22.4L/mol=0.56L，
故答案为：5.6．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，下列有关说法中不正确的是
[? ]
A．该能量转化系统中的水也是可以循环的
B．燃料电池系统产生的能量实际上来自于水
C．水电解系统中的阴极反应：4OH-―4e-＝2H2O＋O2↑
D．燃料电池放电时的负极反应：H2－2e-＋2OH-＝2H2O
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向．航标灯的电源必须长效、稳定．我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池．在这种电池中①铝合金是阳极?②铝合金是负极③海水是电解液?④铝合金电极发生还原反应，说法正确的是（ ）
A．②③
B．②④
C．①②
D．①④
参考答案：电池电极只称为正、负极，故①错；
其中活泼的一极为负极，即为铝合金，故②对；
电极在海水中，海水中含有大量的电解质，故③对；
铝合金为负极，则发生氧化反应，故④错；
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是
[? ]
A．该电池能够在高温下工作
B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O-24e-==6CO2↑+24H+
C．放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/6? L
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般