高中化学必备知识点《原电池原理》答题技巧（2019年最新版）(八) 2019-07-04 02:00:00 【大 中 小】 1、选择题  化学实验小组在学习化学电源和氯碱工业相关知识后，在实验室?进行实验验证， 他们设计组装了如图所示装置，已知a为石墨电极；b为铁电极；c为铝电极（已除去表面氧化膜）；d为多孔石墨电极，烧杯中是足量饱和食盐水（滴有酚酞），连好导线后，电流计指针发生明显偏转．下列判断正确的是（　　） A．b为负极，d为阳极 B．一段时间后，a和d电极附近溶液变红 C．b电极电极反应式为：2Cl-2e-=Cl2↑ D．当电解一段时间，B中出现大量白色沉淀时，停止实验，再将A中溶液倒入B中混合，充分振荡，沉淀全部消失 参考答案：右边装置中有较活泼的金属铝、导电的非金属石墨和电解质溶液，且d电极上通入氧气，所以能自发的进行氧化还原反应而构成原电池，铝作负极，石墨作正极，发生吸氧腐蚀；左边装置有外接电源，所以构成电解池，a是阳极，b是阴极． A、b是阴极，d是正极，故A错误． B、原电池和电解池工作时，a电极上氯离子失电子生成氯气，所以a电极附近氢氧根离子浓度几乎不变，d电极上氧气得电子和水生成氢氧根离子导致溶液碱性增强，所以d电极附近溶液变红，故B错误． C、b电极是阴极，阴极上溶液中氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故C错误． D、当电解一段时间后，B装置中，负极附近产生大量铝离子，正极附近产生大量氢氧根离子，氢氧根离子和铝离子生成氢氧化铝沉淀，A装置中阳极上生成氯气，阴极上生成氢气，所以溶液变成氢氧化钠溶液，氢氧化铝能溶于氢氧化钠，所以停止实验，再将A中溶液倒入B中混合，充分振荡，沉淀全部消失，故D正确． 故选D． 本题解析： 本题难度：一般 2、选择题  有A，B，C，D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，将A，D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，若将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是 A．D>C>A>B B．D>A>B>C C．D>B>A>C D．B>A>D>C

参考答案：B

本题解析：原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应，溶液中的阳离子在正极得到电子，发生还原反应，电极本身得到保护，不易腐蚀，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液，B不易腐蚀，说明金属性A大于B；将A，D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈，说明金属性D大于A，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，若将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，说明B的金属性强于铜，而铜的金属性强于C，所以这四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C，选B。
考点：考查金属活动性强弱的判断。

本题难度：一般

3、选择题  高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：
Ni(OH)2＋MNiOOH＋MH，下列叙述正确的是
A．放电时正极附近溶液的碱性增强
B．放电时负极反应为：M＋H2O＋e－===MH＋OH－
C．放电时阳极反应为：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
D．放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol NiOOH被氧化

参考答案：A

本题解析：放电相当于原电池，C不正确。正极是得到电子的，根据总反应式可知，正极是NiOOH中的Ni得到电子被还原，生成Ni(OH)2，碱性增强，A正确，D不正确。原电池中负极失去电子，因此选项B不正确。答案选A。

本题难度：一般

4、计算题  （1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－94.4kJ·mol－1。恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图示。

①在1L容器中发生反应，前20min内，v(NH3)=         ，放出的热量为        ；
②25min时采取的措施是                                     ；
③时段III条件下，反应的平衡常数表达式为                （用具体数据表示）。
（2）电厂烟气脱氮的主反应①：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)   △H<0，副反应②：2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H＞0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如右图。请回答：在400K～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是                                                          ，导致这种规律的原因是                                                 （任答合理的一条原因）。

（3）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质的。电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，则负极电极反应式为                                   。

参考答案：（16分）有效数字错误或无单位扣1分
（1）①0.050mol?L－1?min－1    （2分）   47.2kJ   （2分）  
② 将NH3从反应体系中分离出去                  （2分）
③                （3分）
（2）随温度升高，N2的含量降低 （2分）   主反应为放热反应，升温使主反应的平衡左移或者副反应为吸热反应，升温使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO浓度，使主反应的平衡左移（2分）
（3）2NH3 + 6OH－—6e－= N2+ 6H2O  （3分）

本题解析：（1）①读图可知，前20min内氨气的浓度由0逐渐增大到1.0mol/L，根据定义式可得，v(NH3)=1.0mol/L÷20min=0.050mol/(L?min)，注意保留两位有效数字；氮气由1.0mol/L逐渐减小到0.50mol/L，根据c?V=n可求参加反应的氮气的物质的量，即(1.0—0.50)mol/L1L=0.50mol，由于N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－94.4kJ·mol－1表示1mol氮气反应放出94.4kJ热量，物质的量减半，则放出的热量减半，则 0.50mol氮气反应放出47.2kJ热量；②读图可知，25min时氨气的浓度由1.0mol/L变为0，说明采取的措施是将平衡体系中的氨气及时分离出去，导致氨气的浓度减小，平衡向正反应方向移动，则氨气、氢气的浓度均减小，氨气的浓度由0逐渐增大；③时段III条件下，生成物、反应物的平衡浓度可由图中得出，则氨气、氮气、氢气的平衡浓度分别为0.50mol/L、0.25mol/L、0.75mol/L，代入合成氨的平衡常数表达式可得，K=(0.50mol/L)2/[( 0.25mol/L)×( 0.75mol/L)3]；（2）读图可知，在400K～600K时，平衡混合气中氮气含量随温度的升高而降低，而一氧化二氮的含量则随温度升高而增大；观察热化学方程式可知主反应是放热反应，升高温度，导致主反应的平衡左移，所以氮气含量随温度升高而降低（或者副反应为吸热反应，升温使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO浓度，使主反应的平衡左移）；（3）观察电池总反应式，发现氮元素由—3价升为0价，失去电子，发生氧化反应，而氧元素由0价将为—2价，得到电子，发生还原反应，说明氨气是负极反应物，氧气是正极反应物；根据电子、电荷、原子守恒原理，可以得到NaOH溶液中负极反应式为2NH3 + 6OH－—6e－= N2+ 6H2O，正极反应式为O2+2H2O+4e－="4" OH－。
考点：考查化学反应原理，涉及平均反应速率的计算、根据反应物或生成物的变化量计算反应过程中放出的热量、根据反应速率和化学平衡图像判断改变的外界条件、指定阶段下平衡常数的计算表达式、从图中得出温度对平衡移动的影响规律、解释原因、燃料电池的负极反应式等。

本题难度：困难

5、填空题  （9分）下图甲池和乙池中的四个电极都是惰性材料，乙池溶液分层，上层溶液为盐溶液，呈中性，请根据图示回答下列问题：

（1）通入乙醇（C2H5OH）的惰性电极的电极反应式为                                 。
若甲池可以充电，充电时A接电源的负极，此时B极发生的电极反应式为               。
（2）在乙池反应过程中，可以观察到            电极周围的溶液呈现棕褐色，反应完毕后，用玻璃棒搅拌溶液，则下层溶液呈现紫红色，上层接近无色，C极发生的电极反应                  。
（3）若在常温常压下，1gC2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，表示该反应的热化学方程式为                    。

参考答案：（1）C2H5OH+16OH--12e-=2CO32-+11H2O  (2分)
4OH--4e-=2H2O+O2↑  (2分)
（2）C   (1分)     2I--2e?=I2  (2分)
（3）C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)；△H=-1366.7kJ／mol   (2分)

本题解析：（1）通入乙醇的电极为原电池的负极，乙醇失去电子生成碳酸根离子，电极反应为：C2H5OH+16OH--12e-=2CO32-+11H2O。充电时，B极为电解池的阳极，是溶液中的氢氧根离子放电，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑。（2）根据现象分析，乙池中产生了碘单质，所以碘单质是由碘离子是失去电子生成的，所以应该在电解池的阳极生成，则应和原电池的正极连接，所以为C极。电极反应为：2I--2e?=I2。（3）根据1克乙醇燃烧放出29.7kJ的热量，计算1摩尔乙醇燃烧放出的热量为29.7×46=1366.7kJ，所以热化学方程式为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)；△H=-1366.7kJ／mol。
考点：原电池的电极反应，电解原理的应用，热化学方程式的书写。

本题难度：困难

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