高考化学试题《原电池原理》试题预测（2017年最新版） - 高考化学题库

高考化学试题《原电池原理》试题预测（2017年最新版）(八)

2017-08-22 17:08:22 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

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1、选择题一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通乙烷和氧气，其电极反应式分别为：2C2H6+36OH?–28e?＝4CO32?+24H2O，14H2O+7O2+28e?＝28OH?。有关此电池的叙述正确的是
A．电解质溶液中的阴离子向正极移动
B．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变
C．通乙烷的电极为负极
D．参加反应的O2和C2H6的物质的量之比为2:7

参考答案：C

本题解析：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。据此可知，乙烷在负极通入，氧气在正极通入，选项AB不正确，C正确。根据电极反应式可知，参加反应的O2和C2H6的物质的量之比为7:2，D不正确，答案选C。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度试题的考查。该题的关键是明确原电池的工作原理，然后结合题意灵活运用即可，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。

本题难度：一般

2、选择题某原电池的电池反应为：Fe+2Fe3+==3Fe2+，与此电池反应不符的原电池是
[? ]

A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池
D．银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池

参考答案：CD

本题解析：

本题难度：简单

3、填空题甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ：CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）? ΔH＝206.0 kJ·mol－1
Ⅱ：CO（g）＋2H2（g）＝CH3OH（g）?ΔH＝－129.0 kJ·mol－1
（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为______________________________________________________。
（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为________。
②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。
A．c（H2）减少
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH 的物质的量增加
D．重新平衡c（H2）/c（CH3OH）减小

E．平衡常数K增大
（4）写出甲醇－空气－KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：__________________________________________________。

（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式____________________________。
②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________。

参考答案：（1）CH4（g）＋H2O（g）=CH3OH（g）＋H2（g）? ΔH＝77.0 kJ·mol－1
（2）①0.003 mol·L－1·min－1　②2.25×10－4
（3）CD
（4）CH3OH－6e－＋8OH－=CO32-＋6H2O
（5）Co2＋－e－=Co3＋　6Co3＋＋CH3OH＋H2O=CO2↑＋6Co2＋＋6H＋

本题解析：（1）写热化学方程式，注意聚集状态，目标反应可由反应Ⅰ、Ⅱ相加得到，计算出反应热。（2）计算速率和平衡常数时要注意容积的体积。计算H2的速率，
方法一：v（H2）＝3v（CH4）＝3×＝0.003 mol·L－1·min－1，
方法二：根据“三行式”
　?　　　　CH4（g）＋　H2Og= CO（g）＋3H2（g）
n（始）/mol　　　1.0　　　2.0　　　　0　　　0
n（变）/mol　　　0.5　　　0.5　　　　0.5　　1.5
n（平）/mol　　　0.5　　　1.5　　　　0.5　　1.5
v（H2）＝＝＝0.003 mol·－1·min－1
K＝＝＝2.25×10－4
（3）体积压缩为原来的一半，则浓度变为原来的2倍，平衡的移动是个“减弱”的过程，浓度比原平衡大，A错误。压强增大，正逆反应速率均增大，B错误。压强增大，平衡向正反应方向移动，C、D正确。平衡常数只与温度有关，E错误。（4）负极上甲醇反应，KOH为电解质，产物为CO32-，“三步书写”。（5）阳极发生氧化反应，Co2＋生成Co3＋。Co3＋将甲醇氧化，生成Co2＋和CO2，注意溶液呈酸性。

本题难度：困难

4、选择题随着人们环保意识的增强，废电池必须进行集中处理的问题已经提到议事日程上来，其首要原因是(? )。
A．充电后可再使用
B．回收利用石墨电极和金属材料
C．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子污染土壤和水源
D．防止电池中的电解质溶液腐蚀其他物品

参考答案：C

本题解析：防止电池中汞、镉和铅等重金属离子污染土壤和水源

本题难度：简单

5、选择题利用反应：2Ag（aq）+Fe（s）=Fe2+（aq）+2Ag（s）设计原电池并用它作电源进行电解的装置如图所示．NaCl溶液的体积为200mL，假设反应产生的气体全部放出，且反应前后溶液体积的变化忽略不计．下列有关叙述错误的是（　　）
A．电极A应该用Fe作材料，B是AgNO3溶液，电极C周围溶液变红
B．A、C两极都发生氧化反应，C电极反应式为：2H++2e-=H2↑
C．银电极变粗，为电源的正极，A电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+
D．当析出Ag21.6g时，NaCl溶液的pH是反应前的2倍

参考答案：A、正极是Ag作材料，则电极A用铁作负极，电解质溶液为AgNO3溶液，电解NaCl溶液时，C是电解池的阴极，发生的反应为2H++2e-═H2↑，或为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，
加入酚酞变红，故A正确；
B、A极是原电池的负极，发生氧化反应，C极是电解池的阴极，发生还原反应，故B错误；
C 、原电池中，A极是原电池的负极，发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极是Ag作材料，电解质溶液为AgNO3溶液，发生的反应为：Ag++e-=Ag，故C正确；
D、当析出Ag21.6g时，n（Ag）═21.6g108g/mol═0.2mol，转移电子0.2mol，根据2H2O+2e-═H2↑+2OH-，可以判断出生成n（OH-）═0.2mol，则c（OH-）═0.2mol0.2L═1mol/L，
故溶液的PH═14，是反应前的2倍．故D正确．
故选B．

本题解析：

本题难度：简单

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