高考化学知识点整理《原电池原理》高频试题强化练习（2017年最新版）(四) 2017-08-22 16:49:14 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【大 中 小】 微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G! 1、简答题  2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 根据此反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池： （1）负极材料是______，（2）正极材料是______，（3）电解质溶液是______； （4）写出正极的电极反应式______，（5）负极发生______反应． 参考答案：（1）该电池反应中，铜失电子发生氧化反应，选发生氧化反应的金属单质作负极，所以选铜作负极． 故答案为：铜片； （2）选不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，可用石墨作正极． 故答案为：石墨； （3）选发生还原反应的电解质溶液作原电池的电解质溶液，该反应中氯化铁得电子发生还原反应，所以选氯化铁溶液作电解质溶液． 故答案为：FeCl3溶液； （4）正极上三价铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为Fe3++e-═Fe2+． 故答案为：Fe3++e-═Fe2+； （5）负极上失电子发生氧化反应． 故答案为：氧化． 本题解析： 本题难度：一般 2、填空题  一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2－。按要求回答下列问题： （1）通入空气的极发生的反应类型为___________（填“氧化”或“还原”）反应。 （2）在电池工作过程中，O2－向_______移动，负极反应式为______________________。 （3）每有1mol丁烷参加反应，理论上消耗氧气的物质的量为_____________。 参考答案：（1）还原 （2）负极；C4H10＋13O2－－26e－＝4CO2＋5H2O （3）6.5mol 本题解析：（1）原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，阴离子则向负极移动。空气在反应中得到电子，所以空气在正极通入，发生还原反应。 （2）原电池中阴离子向负极移动，所以在电池工作过程中，O2－向负极移动。负极失去电子，发生氧化反应。所以丁烷在负极通入，由于电解质是熔融态，则负极反应式为C4H10＋13O2－－26e－＝4CO2＋5H2O。 （3）该电池的总反应式为2C4H10＋13O2＝8CO2＋10H2O，所以每有1mol丁烷参加反应，理论上消耗氧气的物质的量为13mol÷2＝6.5mol。 本题难度：一般 3、选择题  热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是 A．正极反应式:Ca+2Cl-- 2e-CaCl2 B．放电过程中,Li+向负极移动 C．每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 gPb D．常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转 参考答案：D 本题解析：正极上应是PbSO4发生还原反应,生成Pb,A项错误;放电过程中Li+向正极移动,B项错误;由电池总反应式可知,每转移0.1 mol电子,理论上生成0.05 mol Pb,质量为10.35 g,C项错误;常温下,电解质不是熔融态,离子不能自由移动,不能导电,因此连接电流表或检流计,指针不偏转,D项正确。 本题难度：一般 4、选择题  某原电池装置如图所示．下列有关叙述中，正确的是（　　） A．Fe作正极，发生氧化反应 B．负极反应：2H++2e-=H2↑ C．工作一段时间后，两烧杯中溶解pH均不变 D．工作一段时间后，NaCl溶液中c（Cl-）增大

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

5、填空题  （14分）运用化学反应原理分析解答以下问题
（1）已知： ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)              △Hl= －91kJ·mol－l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= －24 kJ·mol－l                ③CO(g) +H2O(g)  CO2(g)+H2(g)       △H3= －41 kJ·mol－l
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3
    则反应 3CO(g) +3H2(g)       CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=               .
化学平衡常数K=        （用含K1、K2、K3的代数式表示）。
（2）一定条件下，若将体积比为1:2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
         3CO(g) +3H2(g)      CH3OCH3(g) +CO2(g)，下列能说明反应达到平衡状态是         。
a．体系压强保持不变    B．混合气体密度保持不变
c． CO和H2的物质的量保持不变       d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
（3）氨气溶于水得到氨水。在25℃下，将x mol．L－l的氨水与y mol．L－1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则c(NH4+)____c（Cl－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数             .
（4）科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH3。其电池反应式为：4NH3+3O2 = 2N2+6H2O，电解质溶液应显           （填“酸性”、“中性”、“碱性”），
写出正极的电极反应方程式                .

参考答案：（每空2分，共14分）
(1)-247KJ·mol－１　　　K12·K2·K3
      (2)a·c
(3) =     K=  mol·L-1
      (4)碱性     O2+2H2O+4e－＝4OH－

本题解析：（1）根据盖斯定律得3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=①×2+②+③=△Hl×2+△H2+△H3=-247KJ·mol－１，平衡常数K= K12·K2·K3
（2）a、容器体积固定，3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g)是反应前后气体压强发生改变的可逆反应，所以体系压强保持不变时达平衡状态，正确；b、容器体积固定，根据质量守恒定律，得气体的密度始终不变，所以不能作为平衡状态到达的标志，错误；c、反应开始时，CO和H2的物质的量一直减少，当CO和H2的物质的量保持不变，不再减少时证明已达平衡状态，正确；d、CO的消耗速率任何状态都不等于CO2的生成速率，错误，答案选ac；
（3）根据电荷守恒定律，盐酸与氨水混合后的溶液显中性，则c(H＋)=c（OH－），c(Cl-)+ c（OH－）=c(NH4+)+c(H＋)，所以c(Cl-)=c(NH4+)；在25℃下，中性溶液中c(H＋)= c（OH－）=1×10-7mol/L，若盐酸与氨水的浓度相等，则等体积混合后生成氯化铵溶液显酸性，而实际溶液显中性，说明氨水的浓度大于盐酸的浓度，氨水过量，设二者的体积均为1L，与盐酸反应完剩余氨水的物质的量（x-y）mol，一水合氨的浓度为（x-y）/2mol/L，c(NH4+)=c(Cl-)=y/2mol/L，则氨水的电离平衡常数K= c（OH－）c(NH4+)/ c(NH3·H2O)= 1×10-7mol/L×y/2mol/L/（x-y）/2mol/L= mol·L-1，
（4）根据电池反应式为：4NH3+3O2 =2N2+6H2O，判断氨气发生氧化反应，氧气发生还原反应，氨气失电子成为氮气和氢离子，所以电解质溶液应显碱性，产物中才能生成水；因为电解质溶液为碱性，所以正极是氧气的还原反应，氧气得电子与水结合生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e－＝4OH－
考点：考查盖斯定律的应用 ，化学平衡状态的判断，化学平衡常数的计算，原电池反应原理的应用

本题难度：困难

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