时间:2017-03-05 15:02:45
1、选择题 瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪(图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3—Na2O，O2－可以在其中自由移动。
下列有关叙述正确的的是( )
A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a
B．电极b是正极，O2－由电极a流向电极b
C．电极a的反应式为：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O
D．当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移4 mol
参考答案：C
本题解析：电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，A错；燃料电池中，通入燃料的一极为负极，阳离子移向正极，阴离子移向负极，B错；甲烷在负极发生失电子氧化反应，电极反应为：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O，C正确；1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2－，故当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移2 mol，D错。
本题难度：一般
2、选择题 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是 
[? ]
A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－==4OH－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH-形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－?==Cu2＋
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 如图所示原电池装置，回答下列问题：
（1）此电池的负极是：______，正极的电极反应式是：______．
（2）该电池工作一段时间后，装置中出现的现象是______，
将银电极小心取出洗涤并晾干，经称量发现比原来增重了5.4g．则导线中通过的电子的物质的量为______．
参考答案：（1）Cu比Ag活泼，做原电池的负极，Ag为原电池的正极，发生还原反应，电极反应为Ag++e-=Ag，
故答案为：铜或Cu，Ag++e-=Ag；
（2）原电池工作时，负极铜失去电子被氧化生成铜离子，铜的质量逐渐减少，银极上生成银，质量逐渐增大，溶液中生成铜离子，溶液颜色变蓝，
当银电极质量增加5.4g，则n（Ag）=5.4g108g/mol=0.05mol，根据电极反应Ag++e-=Ag，可知导线中通过的电子的物质的量为0.05mol，
故答案为：铜电极变细，银电极变粗，溶液颜色变蓝；0.05mol．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 （10分）工业上常用天然气作为制备
的原料。已知：
①
?
②
?
③
?
（1）
与
反应生成的热化学方程式为?。
（2）向VL恒容密闭容器中充入
与
，在不同压强下合成甲醇。
的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示：
①压强
?
（填“<”、“>”或“=”）
②在
、压强时，平衡常数为?（用含
的代数式表示）。
（3）下图是甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）结构示意图，
电极通入的
为?，电极反应式是?。
若用该电池电解
溶液，当得到
铜时，参加反应的气体
的体积应为?
（标准状况）。
参考答案：（1）
2分
（2）①? <? 1分
②
? 2分
（3）甲醇（或）? 1分
? 2分
0.56L?2分
本题解析：（1）考查盖斯定律的应用。根据已知可知，①＋②＋③×2即得到
，所以反应热是－321.5kJ/mol＋250.3 kJ/mol－90 kJ/mol×2＝－251.2 kJ/mol。
（2）①反应③是体积减小的可逆反应，所以压强越大，转化率越高，因此＜。
②根据图像可知，平衡时CO的转化率是50％，所以平衡时生成甲醇0.5amol，剩余CO和氢气分别是0.5amol和amol，因此平衡常数为
。
（3）根据装置图中电子的流向可知，左侧是原电池的负极，失去电子，所以左侧通入的是甲醇。应用电解质是稀硫酸，且只能允许质子通过，所以负极反应式为。
本题难度：一般
5、填空题 （18分）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。? ’?
①已知25℃．10lkPa时：
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（1）=2H2SO4（1）?△H = -457kJ·mol-l
SO3（g）+H2O（1）=H2SO4（1） △H= -130kJ·mol-l
?则反应2SO2（g）+O2（g）? 2SO3（g）的△H=?kJ·mol-l。使用V2O5作催化剂后该反应逆反应的活化能?（填“增大”、“不变”或“减小”）。
②SO2水溶液可与SeO2反应得到硫酸，当有79gSe生成时，转移电子的物质的量为?mol，此反应的化学方程式是?。
（2）全钒液流电池的结构如图所示，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H+和SO42－。电池放电时，负极的电极反应为：
V2+－e一=V3+。
①电池放电时的总反应方程式为?。
充电时，电极M应接电源的?极。
②若电池初始时左、右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液，使用前需先充电激活，充电过程阴极区的反应分两步完成：第一步VO2+转化为V3+；第二步V3+转化为V2+。则第一步反应过程中阴极区溶液n（H+）?（填“增大”、“不变”或“减小”），阳极的电极反应式为：?。
参考答案：（18分）
（1）①—197（2分）?减小（2分）
② 4（2分）? 2SO2+SeO2+2H2O=2H2SO4+Se（2分）
（2）①VO2++V2++2H+=VO2++V3++H2O（3分） 正极（2分）
②减小（2分） VO2++ H2O—e?= VO2++2H+（3分）
本题解析：（1）①根据盖斯定律，2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）的△H= -457kJ·mol-l—2×（-130kJ·mol-l）=—197 kJ·mol-l；使用催化剂，降低活化能，使反应速率加快。
②Se元素由+4价降低为0，所以当有79gSe生成时，转移转移电子的物质的量为：79g÷79g/mol×4=4mol；根据氧化还原反应规律，SO2、SeO2、H2O反应生成H2SO4和Se，配平可得化学方程式：2SO2+SeO2+2H2O=2H2SO4+Se
（2）①根据电池结构图，正极上VO2+得电子生成VO2+，所以放电时的总反应方程式为：VO2++V2++2H+=VO2++V3++H2O；电极M为电池的正极，充电时应接电源的正极。
②第一步VO2+转化为V3+的电解方程式为：VO2++4H++2e?= V3++2H2O，消耗了H+，所以阴极区溶液n（H+）减小；阳极上VO2+失电子生成VO2+，所以电极方程式为：VO2++ H2O—e?= VO2++2H+。
本题难度：一般