时间:2025-06-26 00:18:36
1、选择题 据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示．下列说法错误的是（ ）
A．电池放电时Na+从a极区移向b极区
B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用
C．该电池的负极反应为：BH4-+8OH--8e-═BO2-+6H2O
D．每消耗3mol H2O2，转移的电子为3mol
参考答案：A．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，故A正确；
B．电极b采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，MnO2既作电极材料又有催化作用，故B正确；
C．负极发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，故C正确；
D．正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol，故D错误；
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
2、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
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参考答案：A、根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2，故A正确；
B、充电时阳极发生Fe（OH）3失电子的氧化反应，即反应为：Fe（OH）3-3e-+5OH-?充电?.?FeO42-+4H2O，故B正确；
C、放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-，每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，故C错误；
D、放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-，生成氢氧根离子，碱性要增强，故D正确．
故选C．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 据报道，美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点．其电池反应为：2Zn+O2=2ZnO，原料为锌、空气和电解质溶液，则下列叙述正确的是（ ）
A．锌为正极，空气在负极反应
B．负极的电极反应为：Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O
C．OH-在电解质溶液中向正极移动
D．电池工作时溶液的pH?降低
参考答案：A、锌的化合价升高，失去电子，发生氧化反应做原电池的负极，氧气得到电子的做正极，故A错误；
B、电解质溶液一定不是酸溶液，因为酸中不能生成氧化锌，所以是碱性电池，负极的电极反应为：Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O，故B正确；
C、OH-在电解质溶液中向负极移动，故C错误；
D、电池工作时，正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；溶液中氢氧根离子浓度基本不变，PH不变，故D错误；
故选B．
本题解析：
本题难度：简单
4、填空题 (14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
（1）某硝酸厂处理尾气中NO的方法是：催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知：
则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是 。
（2）在压强为0.1 Mpa条件，将a mol CO和3a mol H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应如下：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH<0。
①该反应的平衡常数表达式为________________。
②若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是________。
A．升高温度
B．将CH3OH从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
（3）某研究小组在实验室研究某催化剂效果时，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。
①若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为________；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。
写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式________________。
（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为________________________。
参考答案：（1）N2(g)＋2H2O(g)===2NO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋665 kJ·mol－1
（2）c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2)；B
（3）①该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行；870℃
②4C2H6＋14NO2
8CO2＋7N2＋12H2O
（4）NO2＋NO3-－e－===N2O5
本题解析：（1）化学反应方程式为N2＋2H2O===2NO＋2H2，由图
可知，ΔH＝945+4×463-2×630-2×436=＋665 kJ·mol－1，故热化学方程式为N2(g)＋2H2O(g)===2NO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋665 kJ·mol－1；
（2）由热化学方程式CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0可知，平衡常数K=
；欲增大甲醇产率，则应使该平衡正向移动，升高温度，平衡向着吸热的方向移动，该平衡逆移， 将CH3OH从体系中分离，可使平衡正移，充入He，使体系总压强增大，该平衡不移动，故选择B；
（3）①由图可知，若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，则该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在850-900℃之间；
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染，C2H6与NO2反应，生成无污染的N2和CO2，反应方程式为4C2H6＋14NO28CO2＋7N2＋12H2O；
（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池，由图可知，石墨Ⅰ为燃料电池的负极，负极失电子，生成一种氧化物Y，电极反应为NO2＋NO3-－e－===N2O5。
考点：热化学方程式的书写，平衡常数的计算，化学平衡的移动，图像的描述，化学反应方程式的书写，电极反应的书写
本题难度：困难
5、选择题 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应是Zn+Ag2OH2O=2Ag+Zn（OH）2则负极上发生反应的物质是（ ）
A．Ag
B．Zn（OH）2
C．Ag2O
D．Zn
参考答案：已知电池反应：Zn+Ag2OH2O=2Ag+Zn（OH）2，则Zn失电子，所以负极上发生反应的物质是Zn，故D正确；
故选D．
本题解析：
本题难度：一般