2019-2020年高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)19 原電池新型化學(xué)電源練習(xí).doc

2019-2020年高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)19 原電池新型化學(xué)電源練習(xí)1(xx課標(biāo)全國(guó)，11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是()A正極反應(yīng)中有CO2生成B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O2(xx天津理綜，4)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是()A銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO)減小C電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡3(xx江蘇化學(xué)，10)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A反應(yīng)CH4H2O3H2CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子B電極A上H2參與的電極反應(yīng)為：H22OH2e=2H2OC電池工作時(shí)，CO向電極B移動(dòng)D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O22CO24e=2CO4(1)xx四川理綜，11(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4LiFeS2=Fe2Li2S，正極反應(yīng)式是_(2)xx海南化學(xué)，15(4)下圖所示原電池正極的反應(yīng)式為_。(3)xx安徽理綜，25(4)常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1)，測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。圖1圖20t1時(shí)，原電池的負(fù)極是Al片，此時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是_，溶液中的H向_極移動(dòng)，t1時(shí)，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是_。1(xx北京理綜，8)下列電池工作時(shí)，O2在正極放電的是()2(xx福建理綜，11)某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2AgCl2=2AgCl。 下列說法正確的是 ()A正極反應(yīng)為AgCle=AgCl B放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成 C若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變 D當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子 3(xx浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是：Ni(OH)2M=NiOOHMH已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下列說法正確的是 ()ANiMH電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充電過程中OH 離子從陽極向陰極遷移 C充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2OMe=MHOH ，H2O中的H被M還原DNiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液4(xx天津理綜，6)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixCLi1xCoO2CLiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為：2LiSLi2S有關(guān)上述兩種電池說法正確的是()A鋰離子電池放電時(shí)，Li向負(fù)極遷移 B鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng) C理論上兩種電池的比能量相同 D右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電5(xx課標(biāo)全國(guó)，12)xx年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()Aa為電池的正極B電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D放電時(shí)，溶液中Li從b向a遷移6(xx課標(biāo)全國(guó)，10)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故，根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理，在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去，下列說法正確的是()A處理過程中銀器一直保持恒重B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過程中總反應(yīng)為2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl7(xx課標(biāo)全國(guó)，11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是()A電池反應(yīng)中有NaCl生成B電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子C正極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2ClD鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)8(1)xx四川理綜，11(5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是_。(2)xx四川理綜，11(4)以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。9xx課標(biāo)全國(guó)，28(5)二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kWhkg1)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為_，一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生_個(gè)電子的電量：該電池的理論輸出電壓為1.20 V，能量密度E_(列式計(jì)算。能量密度電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1 kWh3.6106 J)。10(xx海南化學(xué)，16)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li 通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成 LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}：(1)外電路的電流方向是由_極流向_極。(填字母)(2)電池正極反應(yīng)式為_。(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？_(填“是”或“否”)，原因是_。(4)MnO2 可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為_。1(xx廣東揭陽調(diào)研，6)分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極B中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H22(xx北京海淀區(qū)期末，9)鉛蓄電池反應(yīng)原理為：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)，下列說法正確的是()A放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Pb2e=Pb2B放電時(shí)，正極得電子的物質(zhì)是PbO2C充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸濃度減小D充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為：PbSO42e2H2O=PbO24HSO3(xx武漢武昌區(qū)調(diào)研，11)研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2CaO作電解質(zhì)，利用圖示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中正確的是()A將熔融CaF2CaO換成Ca(NO3)2溶液也可以達(dá)到相同目的B陽極的電極反應(yīng)式為C2O24e=CO2C在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少D若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“”接線柱應(yīng)連接Pb電極4(xx陜西安康二次調(diào)研，8)在常溫常壓下，某實(shí)驗(yàn)小組按下圖做完實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄如下。其中描述合理的是()實(shí)驗(yàn)報(bào)告：Cu為負(fù)極，Zn為正極Cu極上有氣泡產(chǎn)生，發(fā)生還原反應(yīng)SO向Cu極移動(dòng)若有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則可收集到5.6 L氣體電流的方向是：CuZn該反應(yīng)中的化學(xué)能沒有全部轉(zhuǎn)化為電能A B C D5(xx河北保定期末，20)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如下圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是()Ab極發(fā)生氧化反應(yīng)Ba極的反應(yīng)式：N2H44OH4e=N24H2OC放電時(shí)，電流從a極經(jīng)過負(fù)載流向b極D其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜6(xx江西南昌調(diào)研，10)普通水泥在固化過程中自由水分子減少，并產(chǎn)生Ca(OH)2，溶液呈堿性。根據(jù)這一特點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)(E)法測(cè)水泥初凝時(shí)間，此法原理如圖所示。反應(yīng)總方程式為：2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有關(guān)說法不正確的是()A工業(yè)上制備水泥的原料有黏土、石灰石、石膏B測(cè)量原理裝置圖中Ag2O/Ag極發(fā)生還原反應(yīng)C負(fù)極的電極反應(yīng)式為2CuH2O2e=Cu2O2HD在水泥固化過程中，自由水分子減少，溶液中各離子濃度的變化導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)變化7(xx湖北孝感統(tǒng)考，13)氣體的自動(dòng)化檢測(cè)中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意圖：氣體擴(kuò)散進(jìn)入傳感器，在敏感電極上發(fā)生反應(yīng)，傳感器就會(huì)接收到電信號(hào)。下表列出了待測(cè)氣體及敏感電極上部分反應(yīng)產(chǎn)物。待測(cè)氣體部分電極反應(yīng)產(chǎn)物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4則下列說法中正確的是()A，上述氣體檢測(cè)時(shí)，敏感電極均作電池正極B檢測(cè)Cl2氣體時(shí)，敏感電極的電極反應(yīng)式為Cl22e=2ClC檢測(cè)H2S氣體時(shí)，對(duì)電極充入空氣，對(duì)電極上的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD檢測(cè)H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同8(xx河南八市三次聯(lián)考，16)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)反應(yīng)AsO2H2IAsOI2H2O設(shè)計(jì)如圖原電池，探究pH對(duì)AsO氧化性的影響。測(cè)得電壓與pH的關(guān)系如圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A調(diào)節(jié)pH可以改變反應(yīng)的方向BpH0.68時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)CpH5時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式為2I2e=I2DpH>0.68時(shí)，氧化性I2>AsO9(xx河南洛陽期末，17)(1)A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。B中Sn極的電極反應(yīng)式為_，Sn極附近溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。C中總反應(yīng)離子方程式為_。比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是_。(2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：電池的負(fù)極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)是_。電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。10(xx鄭州市高三第一次模擬)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答：(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是_，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(用a、b表示)。(2)負(fù)極反應(yīng)式為_。(3)電極表面鍍鉑粉的原因是_。(4)該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反應(yīng)中的還原劑是_，反應(yīng)中的氧化劑是_。已知LiH固體密度為0.82 g/cm3，用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為_。由生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為_mol?？键c(diǎn)專練19原電池新型化學(xué)電源【三年高考真題演練】xx年高考真題1A由題意可知，微生物電池的原理是在微生物作用下O2與C6H12O6發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B正確；氧氣在正極反應(yīng)，由于質(zhì)子交換膜只允許H通過，則正極反應(yīng)為：O24e4H=2H2O，沒有CO2生成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：C6H12O624e6H2O=6CO224H，H在負(fù)極區(qū)生成，移向正極區(qū)，在正極被消耗，C項(xiàng)正確；總反應(yīng)為：C6H12O66O2=6CO26H2O，D項(xiàng)正確。2CA項(xiàng)，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上Cu2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故甲池的c(SO)不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在乙池中Cu22e=Cu，同時(shí)甲池中的Zn2通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池中，則有Cu2Zn2，由于M(Zn2)>M(Cu2)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；D項(xiàng)，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，電解過程中Zn2通過交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，陰離子是不能通過交換膜的，錯(cuò)誤。3DA項(xiàng)，H4O，則該反應(yīng)中每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移6 mol電子，錯(cuò)誤；該電池的傳導(dǎo)介質(zhì)為熔融的碳酸鹽，所以A電極即負(fù)極上H2參與的電極反應(yīng)為：H22eCO=CO2H2O，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，原電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，而B極是正極，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，B電極即正極上O2參與的電極反應(yīng)為：O24eCO2=2CO，正確。4解析(1)根據(jù)正極發(fā)生還原反應(yīng)，由電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式，可得正極的電極反應(yīng)式為FeS24Li4e=Fe2Li2S或FeS24e=Fe2S2。(2)該原電池的實(shí)質(zhì)是Cu與銀離子發(fā)生置換反應(yīng)生成Ag單質(zhì)，所以正極是Ag放電，生成Ag單質(zhì)，反應(yīng)式為Age=Ag。(3)Ot1時(shí)，Al表面被氧化發(fā)生鈍化，Al作負(fù)極，Cu作正極，正極反應(yīng)為：2HNOe=NO2 H2O；原電池工作時(shí)，陽離子向正極做定向移動(dòng)；t1時(shí)鋁表面在濃HNO3中全部鈍化后，氧化膜阻止了鋁的進(jìn)一步氧化，然后銅作負(fù)極，電流方向發(fā)生變化。答案(1)FeS24Li4e=Fe2Li2S或FeS24e=Fe2S2(2)Age=Ag(3)2HNOe=NO2 H2O正常溫下鋁在濃HNO3中發(fā)生鈍化，氧化物薄膜阻止了鋁的進(jìn)一步反應(yīng)兩年經(jīng)典高考真題1BA項(xiàng)，鋅錳電池正極上是MnO2得電子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氫燃料電池正極上是O2放電，正確；C項(xiàng)，鉛蓄電池正極上是PbO2放電，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鎳鎘電池正極上是NiOOH得電子，錯(cuò)誤。2DA項(xiàng)，Pt為正極發(fā)生還原反應(yīng)：Cl22e=2Cl，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)，左側(cè)的電極反應(yīng)式AgCle=AgCl，有大量白色沉淀生成，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于H、Na均不參與電極反應(yīng)，則用NaCl代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，左側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Ag與Cl結(jié)合為AgCl沉淀，右側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Cl，為保持溶液的電中性，左側(cè)約有0.01 mol H通過陽離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)，故左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子，正確。3AA項(xiàng)，由NiMH充電的總反應(yīng)方程式知，其逆反應(yīng)為放電時(shí)的總反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，正確；B項(xiàng)，充電時(shí)相當(dāng)于電解池，陰離子(OH)向陽極移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于MH中M與H均為0價(jià)，反應(yīng)前后M的化合價(jià)沒有變化，故H2O中的H是由于電解而被還原，并不是被M還原，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由信息可知NiOOH與KOH溶液、氨水反應(yīng)，故電解質(zhì)溶液不能用KOH溶液、氨水，錯(cuò)誤。4BA項(xiàng)，鋰離子電池放電時(shí)是原電池，陽離子向正極移動(dòng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)鋰硫電池充電時(shí)是電解池，鋰電極由Li2SLi，發(fā)生還原反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，電池的比能量是參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小，鋰離子電池比能量為，鋰硫電池的比能量為，理論上兩種電池的比能量不同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應(yīng)為該電池放電所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為L(zhǎng)i和S，應(yīng)為充電所得產(chǎn)物，故此時(shí)應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，錯(cuò)誤。5C由題給裝置圖中的電極材料判斷，b為負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li，a為正極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1xMn2O4xLixe=LiMn2O4，原電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i1xMn2O4xLi=LiMn2O4。A項(xiàng)，由以上分析，a為電池的正極，正確；B項(xiàng)，原電池充電時(shí)為電解池，其充電反應(yīng)與放電反應(yīng)相反，故充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4=Li1xMn2O4xLi，正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，a極Mn的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，而鋰的化合價(jià)不變化，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，放電時(shí)，溶液中Li由負(fù)極移向正極(a極)，正確。6B本題要注意運(yùn)用“電化學(xué)原理”這個(gè)關(guān)鍵詞，由題干信息中Ag、Al、食鹽溶液構(gòu)成原電池的條件，Ag2S 是氧化劑，作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確。C項(xiàng)忽視了Al2S3在水溶液中發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)，正確的化學(xué)方程式應(yīng)為2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S。D項(xiàng)中黑色褪去的原因是Ag2S被還原成了Ag。7B該電池總反應(yīng)為：2NaNiCl2=2NaClNi，因此有NaCl生成，A項(xiàng)正確；電池總反應(yīng)為Na還原Ni2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；正極為NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)：NiCl22e=Ni2Cl，C項(xiàng)正確；鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體由負(fù)極移向正極，D項(xiàng)正確。8解析(1)堿性鋅錳干電池中，MnO2作為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式MnO2H2Oe=MnO(OH)OH。(2)該新型電池放電時(shí)，關(guān)鍵判斷Al的氧化產(chǎn)物。由于NaOH溶液的存在，Al被氧化生成NaAlO2而不是Al(OH)3，故電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2。答案(1)MnO2H2Oe=MnO(OH)OH(2)Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)29解析寫電極反應(yīng)時(shí)應(yīng)注意：酸性條件；CH3OCH3中碳元素的化合價(jià)為2價(jià)；氧化產(chǎn)物為CO2；用H平衡電荷。從能量密度的單位上看，可以假設(shè)燃料的質(zhì)量為1 kg，計(jì)算提供電子的物質(zhì)的量，再轉(zhuǎn)化為電量，利用EqU換算出燃料提供的總能量，即可順利計(jì)算出能量密度(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg1。答案CH3OCH312e3H2O=2CO212H12(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg110解析由 Li 的遷移方向可知，b為正極，其電極反應(yīng)為：LiMnO2e=LiMnO2，a為負(fù)極，其電極反應(yīng)為：Li e=Li，電流由b流向a。由于鋰能與水發(fā)生反應(yīng)，故不能用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑。答案(1)ba(2)Li MnO2e=LiMnO2(3)否鋰能與水發(fā)生反應(yīng)(4)3MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O21【兩年模擬試題精練】1B中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)，失去電子，故Al作負(fù)極，中Fe在濃硝酸中易鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子，故Cu作負(fù)極，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；中電池總反應(yīng)為2Al2OH2H2O=2AlO3H2，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相減得到正極電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，B項(xiàng)正確；中Cu作正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2BA項(xiàng)，放電是原電池，Pb做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：Pb2eSO=PbSO4，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，正極是PbO2，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：PbO22e4HSO=PbSO42H2O，正確；C項(xiàng)，充電是電解池，由總反應(yīng)式知硫酸濃度增大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：PbSO42e=PbSO，錯(cuò)誤。3B鈣能與水發(fā)生反應(yīng)，因此不能用Ca(NO3)2溶液作電解質(zhì)，A錯(cuò)誤。電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)圖示可知B正確。CaO中Ca2在電極槽中得電子生成鈣，鈣與二氧化鈦反應(yīng)重新生成CaO，所以在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量不變，C錯(cuò)誤。鉛蓄電池中Pb電極是負(fù)極，應(yīng)與“”接線柱連接，D錯(cuò)誤。4C對(duì)于銅鋅原電池，Zn活潑應(yīng)為負(fù)極，Cu為正極，錯(cuò)誤；Cu極上H得電子生成H2，發(fā)生還原反應(yīng)，正確；陰離子應(yīng)當(dāng)向負(fù)極移動(dòng)，則SO應(yīng)向Zn極移動(dòng)，錯(cuò)誤；若有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則生成0.25 mol的H2，在常溫常壓下的體積不是5.6 L，錯(cuò)誤；電流的方向，由正極流向負(fù)極，正確；該原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的同時(shí)還有其他形式的能量的轉(zhuǎn)化，正確。5B燃料電池燃料(N2H4)在負(fù)極(a極)發(fā)生氧化反應(yīng)N2H44OH4e=N24H2O，O2在正極發(fā)生還原反應(yīng)：O24e2H2O=4OH，總反應(yīng)為N2H4O2=N22H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；放電時(shí)電流由正極流向負(fù)極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；OH在正極生成，移向負(fù)極消耗，所以離子交換膜應(yīng)讓OH通過，故選用陰離子交換膜，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6C工業(yè)上制備普通水泥的原料有石灰石、黏土、石膏，故A項(xiàng)正確；根據(jù)電池反應(yīng)式2CuAg2O=Cu2O2Ag知，Ag2O/Ag極作正極，正極上Ag2O得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故B項(xiàng)正確；根據(jù)電池反應(yīng)式2CuAg2O=Cu2O2Ag知，銅失電子作負(fù)極，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為：2Cu2OH2e=Cu2OH2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水泥固化過程中，自由水分子減少，導(dǎo)致溶液中各離子濃度發(fā)生變化，從而引起電動(dòng)勢(shì)變化，故D項(xiàng)正確。7B由待測(cè)氣體及產(chǎn)物的化合價(jià)可知NO2、Cl2作正極，CO、H2S作負(fù)極，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由H2S氧化后產(chǎn)物為H2SO4可知，電解質(zhì)溶液為酸性，電極反應(yīng)中不能有OH，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，H2S中1個(gè)S的化合價(jià)升高8、而CO中1個(gè)C的化合價(jià)只升高2，錯(cuò)誤。8C由總反應(yīng)方程式知，c(H)大時(shí)，有利于反應(yīng)向右進(jìn)行，c(H)小時(shí)有利于反應(yīng)向左進(jìn)行，故調(diào)節(jié)pH可以改變反應(yīng)進(jìn)行的方向，A項(xiàng)正確；當(dāng)pH0.68時(shí)電壓為0，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；當(dāng)pH>0.68時(shí)反應(yīng)向左進(jìn)行，此時(shí)I2是氧化劑，AsO是氧化產(chǎn)物，負(fù)極上是AsO失去電子，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。9解析(1)B、C中均形成了原電池，在B中Fe作負(fù)極，腐蝕速率加快，在C中Zn作負(fù)極，而Fe被保護(hù)了起來，故被腐蝕的速率最慢。(2)CH4在反應(yīng)時(shí)失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。負(fù)極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式CH42OH2O2=CO3H2O減去正極反應(yīng)式O22H2O4e=4OH而得。由于電池工作過程中會(huì)消耗OH，故一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的pH會(huì)減小。答案(1)2H2e=H2增大Zn2H=Zn2H2B>A>C(2)aCH410OH8e=CO7H2O減小10解析(2)負(fù)極H2被氧化，寫電極反應(yīng)式時(shí)要注意電解質(zhì)溶液的組成。吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 L H2時(shí)，生成的LiH的質(zhì)量為160 g，LiH體積與被吸收的H2體積比為：224 L11 148。160 g LiH與H2O作用生成20 mol H2，H2完全被氧化失40 mol電子，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為40 mol80%32 mol。答案(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苡蒩到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率(4)LiH2O11 148或8.7110432