1、填空题 23.已知:铅蓄电池总的化学方程式为:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
负极反应为:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
铅蓄电池使用(放电)一段时间后,其内阻明显增大,电压却几乎不变,此时只有充电才能继续使用。镍镉碱性充电电池使用(放电)到后期,当电压明显下降时,其内阻却几乎不变,此时充电后也能继续使用。回答下列问题:
⑴铅蓄电池在放电时的负极反应为?,其在充电时阳极反应为?;
⑵镍镉碱性充电电池在充电时的总反应的化学方程式为?;
⑶上述两种电池使用一段时间后,一个内阻明显增大,而另一个内阻却几乎不变的主要原因可能是?;
⑷如果铅蓄电池在放电时回路中有2mol电子转移时,消耗H2SO4?mol。
参考答案:(1)Pb+SO42—-2e—=PbSO4? PbSO4+2H2O-2e—=PbO2+SO42—+4H+
(2)Cd(OH)2+2Ni(OH)2=Cd+2NiO(OH)+2H2O
(3)铅蓄电池放电时离子浓度减小,而镍镉电池放电时离子浓度不变
(4)2
本题解析:略
本题难度:一般
2、填空题 (每空2分,共8分)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为:
2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O
试回答下列问题:
(1)该燃料电池的化学反应方程式为?;
(2)正极电极反应式为?。
(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是?,它来自?。
参考答案:(每空2分,共8分)(1)? 2C4H10+13O2=8CO2+10H2O?;?
(2)? O2+2CO2+4e-=2CO32-?。(3)? CO2?,?负极反应产物
本题解析:(1)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以丁烷在负极通入,氧气在正极通入,所以总反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O。
(2)总反应式减去负极电极反应式即得到正极电极反应式,即正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-。
(3)根据正极反应式可知,正极消耗CO2,所以必需在正极加入CO2补充。由于负极产生CO2,所以加入的CO2可来自于负极产生的CO2。
本题难度:一般
3、选择题 关于化学电源的叙述,错误的是
A.化学电源均是根据原电池的工作原理设计的
B. 在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应
C. 镍镉电池不能随意丢弃的原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵
D. 燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源
参考答案:C
本题解析:
分析:A、化学电源均是根据原电池的工作原理设计的;
B、在干电池中,碳棒为正极,正极上是二氧化锰得电子的反应;
C、根据废旧电池的污染性来回答;
D、根据燃料电池的特点来回答.
解:A、化学电源均是根据原电池的工作原理设计的,故A正确;
B、在干电池中,碳棒为正极,正极上是二氧化锰得电子的反应,碳棒不参与化学反应,故B正确;
C、因为废旧的镍镉电池有腐蚀性和污染性,不能随意丢弃,故C错误;
D、燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源,故D正确.
故选C.
本题难度:一般
4、填空题 (14分)已知CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,请你运用所学知识参与环境治理,使我们周围的空气更好。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3,反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示(曲线上
点均为平衡状态)。由图可知:

①2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”),若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡 移动(填“向左”、“向右”或“不移动”);
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收,对SO2可进行回收及重新利用,反应的化学方程式为 、 ;
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为:________(只要求写一种);
(2)汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为:
2CO+2NO
2CO2+N2。它的优点是 ;
(3)有人设想用图所示装置,运用电化学原理将CO2、SO2转
化为重要化工原料。

①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为
;
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4,则A处通入烟气(SO2
的体积分数为1%)的速率为 L/min(标准状况)。
参考答案:(14分)
(1)① < ;(1分) 向左;(1分) ② > ;(2分)
③ SO2+H2O+2NH3 =(NH4)2SO3 、
(NH4)2SO3+H2SO4 =(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ;(2分)
④(NH4)3PO4(或(NH4)2HPO4 、NH4H2PO4);(2分)
(2)使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体;(2分)
(3) ① CO2+6H++6e-= CH3OH+H2O ;(2分) ② 2240 。(2分)
本题解析:(1)①根据图可判断随温度升高,三氧化硫的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,所以正向是放热反应,△H<0;在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,使容器体积增大,各物质浓度均减小,相当于体系减小压强,平衡向左移动;
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,三氧化硫的转化率未达平衡状态的转化率,所以反应正向进行,v(正)>v(逆);
③SO2尾气用过量的氨水吸收,先生成亚硫酸铵,再与硫酸反应又生成二氧化硫,化学方程式为SO2+H2O+2NH3 =(NH4)2SO3 、(NH4)2SO3+H2SO4 =(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ;
(2)它的优点是使有毒气体转化为无毒气体;
(3)①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极发生还原反应,元素化合价降低,所以是CO2发生还原反应生成甲醇,电极反应式为CO2+6H++6e-= CH3OH+H2O;
②A为SO2,则SO2+2H2O-2e-=H2SO4+2H+,每分钟从C处获得1mol H2SO4,则需要二氧化硫是22.4L(标准状况),SO2的体积分数为1%,所以A处通入烟气的速率是22.4L/min÷1%=2240L/min。
考点:考查化学平衡理论的应用,二氧化硫的吸收,电化学原理的应用及计算
本题难度:困难
5、选择题 由日本茨城大学研制的一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池,该电池具有较高的安全性。电池总反应式为CH3OCH3+3O2===2CO2+3H2O,电池如图所示:

下列说法不正确的是
A.a极为电池的负极
B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡到a极
C.电池正极的电极反应式为4H++O2+4e-===2H2O
D.电池工作时,1 mol二甲醚被氧化时有6 mol电子发生转移
参考答案:B
本题解析:A、燃料电池中,通入燃料二甲醚的电极a是负极,故A正确;
B、电池工作时电流由正极b沿导线到负极a,故B错误;
C、燃料电池中,通入氧气的电极是正极,在酸性环境下的电极反应为:4H++O2+4e-=2H2O,故C正确;
D.根据电池反应CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O可知,1mol二甲醚被氧化时就有12mol电子转移,故D正确。
故选B。
点评:本题考查学生燃料电池的工作原理知识,之一电解反应的规律,可以根据所学知识来回答,注意平时知识的积累,难度不大。
本题难度:简单