1、选择题  某新型 “纸”电池以碳纳米管和金属锂作为两极，造纸用的纤维素在一种离子液体X中溶解并做成隔离膜，电池工作时的总反应为：xLi＋C（碳纳米管）LixC，下列有关说法正确的是
A．放电时Li+由正极向负极移动
B．充电时的阳极反应为：LixC－xe－＝C＋xLi+
C．X可能为羧酸、醇等含活泼氢的有机物
D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低

参考答案：B

本题解析：略

本题难度：一般

2、填空题  （19分）运用化学反应原理研究碳、氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义；
（1）甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下：

则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________。
（2）利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤．
①一定条件下，将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生上述反应，能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．体系的密度不发生变化
b．体系中硫元素的质量百分含量不再变化
c．SO2与SO3的体积比保持不变
d．容器内的气体分子总数不再变化
e．单位时问内转移4 mol电子，同时消耗2molSO3
②T℃时，在1L密闭容器中充入0.6 molSO3，下图表示SO3物质的量随时间的变化曲线。达到平衡时，用SO2表示的化学反应速率为________；SO3的转化率为________（保留小数点后-位）：T℃时，反应的平衡常数为_______;T℃其他条件不变，在8min时压缩容器体积至0.5 L，则n(SO3)的变化曲线为________（填字母）。

（3）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。

电池正极的电极反应式是_____电解质溶液的pH______（填写增大、减小、不变），A.物质是______（写化学式）。

参考答案：（1）CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=－442.8kJ·mol-1
（2）①cd②0.05mol·L－1·min-1；66.7%；1.25L·mol－1；c
（3）N2+8H++6e－=2NH4+；增大；NH4Cl

本题解析：（1）①
②
③
ΔH=（①-②+4③）/2=（-1275.6+566.0-4×44.0）/2=-442.8kJ/mol
故热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=-442.8kJ/mol
（2）①证明反应达到平衡状态的标志是各组分物质的量、物质的量浓度、体积分数、分子总数等不随时间的变化而变化，故选择cd。
②由图可知，当t=8min时反应达到平衡，那么v（SO3）=v（SO2)===0.05mol/(L?min)
ω===66.7%

始000.6
转0.40.20.4
平0.40.20.2K==1.25L/mol
在8min时,压缩容器体积至0.5L，相当于增大压强，平衡向体积缩小的方向移动，即平衡向着生成SO3的方向移动，所以选择曲线c。
（3）以N2和H2为反应物，以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，由图可知H2为负极，N2为正极，正极的电子，电极反应为N2+8H++6e－=2NH4+；由于H+被消耗，pH值增大；正极产生NH4+，与电解质溶液中的Cl-相结合，形成NH4Cl。
考点：热化学方程式的书写，化学反应速率与化学平衡，原电池的相关知识

本题难度：困难

3、简答题  （1）如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题(灯泡功率合适)：

①电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮，此时Al电极上发生反应的电极反应式为： ___?；
②电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡______(填“亮”或“不亮”, 填“亮”做a题，填“不亮”做b题)。
a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的电极反应式为：_______________?；
Al电极上发生反应的电极反应式为：_______________?；
b.若灯泡不亮，其理由为：________________________?。
（2）原电池原理的应用之一是可以设计原电池。请利用反应“Cu＋2Fe3+ ＝2Fe2+ ?+Cu2+ ”设制一个原电池（正极材料用碳棒）则该电池的负极材料是?，若导线上转移电子1.5 mol，则溶解铜的质量是?。另外的重要应用是实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液。其作用是:?。
（3）氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反应式为：
??。

参考答案：(1)①2H+ + 2e- = H2↑；
②亮? a. 6H2O + 6e- = 6OH- + 3H2↑；2Al – 6e- + 8OH- =2AlO2- + 4H2O。
(2)Cu；48g；形成了Zn—Cu原电池，加快了化学反应的速率（注：必须强调形成Zn—Cu原电池，否则不得分）；（3）H2 +2 OH- - 2e-=2H2O

本题解析：结合装置图，当电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮，判断Al片作正极，Mg片作负极，此时Al电极上发生反应的电极反应式：①2H+ + 2e- = H2↑
②电解质溶液为NaOH溶液时，判断Al片作负极，Mg片作正极，灯光亮，Mg电极上发生的电极反应式为
a.?6H2O + 6e- = 6OH- + 3H2↑；Al电极上发生反应的电极反应式为：2Al – 6e- + 8OH- =2AlO2- + 4H2O。
（2）结合Cu＋2Fe3+ ＝2Fe2+ ?+Cu2+，可判断电池的负极材料是Cu片，失去电子，发生氧化反应，Cu-2e- ＝Cu2+ 若导线上转移电子1.5 mol，则溶解铜的质量是,实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液的作用是Cu2++Zn＝Zn2++Cu形成了Zn—Cu原电池，加快了化学反应的速率。
(3)氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反应式为H2 +2 OH- - 2e-=2H2O
点评：原电池构造原理是高中化学的重点也是难点，燃料电池是新兴的题型，考生要注意掌握原电池原理，把握本质，正确书写电极反应方程式。

本题难度：一般

4、选择题  科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下，下列说法错误的是

[? ]
A．a是负极，b是正极
B．b极的电反应是：O2+4H++4e-=2H2O
C．甲醇在a极上得电子，发生还原反应
D．当电路上通过2mol电子消耗的CH3OH为1/3mol

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  使用氢氧燃料电池的公共汽车已在北京街头出现。某种以30%KOH溶液为电解质的氢氧燃料电池在使用时的电极反应如下：2H2+4OH--4e-==4H2O；O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-。 下列有关该氢氧燃料电池的说法中，正确的是
[? ]
A．H2在正极发生氧化反应
B．供电时的总反应为：2H2 + O2 == 2H2O
C．氢氧燃料电池中H2和O2燃烧放出的热量转变为电能
D．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池

参考答案：D

本题解析：

本题难度：一般