1、填空题  （1）如下图所示，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：（1）①分析题给装置图，当电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮，则形成原电池，镁较活泼，作原电池的负极，Al片作原电池的正极，电极反应式：2H+ + 2e- = H2↑；②电解质溶液为NaOH溶液时，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+知，铜片发生氧化反应，负极材料是Cu片，电极反应式为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。

本题难度：一般

2、计算题  I．甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇：
已知：CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH1
CO2(g) ＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2   
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)   ΔH3
则2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 的反应热ΔH=____ ___（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。
II．工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]对甲烷平衡含量的影响如下图：

图1（水碳比为3）                        图2（800℃）
（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是                            。
（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。（只要求画出大致的变化曲线）
（3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少？（写出计算过程，结果保留小数点后一位数字。） 
III．某实验小组设计如图a所示的电池装置，正极的电极反应式为____                     ____。

参考答案：（16分）
I．2ΔH1－2ΔH2+ΔH3（3分）
II．（1）其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动。（或描述降温的变化，3分）
（2）如下图（2分）（形状1分，标注1分）

（3）计算过程为：（格式2分，速率1分，常数2分，共5分）
CH4(g)+H2O(g)    CO(g)+3H2(g) 
起始浓度（mol/L） 1      1              0      0
变化浓度（mol/L）0.8     0.8            0.8     2.4
平衡浓度（mol/L）0.2     0.2            0.8     2.4
  

（平衡常数没写单位不扣分）
III．O2 + 2H2O + 4e－=4OH－（3分）

本题解析：I．先将4个热化学方程式依次编号为①②③④，再观察、比较后可得：①×2—②×2+③=④，由盖斯定律可知，④的焓变=①的焓变×2—②的焓变×2+③的焓变=2ΔH1－2ΔH2+ΔH3；II．（1）先读图1，发现在1Mpa或2Mpa、600℃～1000℃时，随着温度的升高，甲烷平衡含量均逐渐减小，说明平衡向正反应方向移动；再根据温度对化学反应速率和化学平衡的影响规律，当其他条件不变时，升高温度，反应速率加快，平衡向吸热反应方向或正反应方向移动，则甲烷蒸气转化为氢气的正反应是吸热反应；（2）画图要点：①甲烷蒸气转化为氢气的正反应是气体体积增大的反应，当温度和水碳比保持不变时，增大压强，平衡向气体体积减小方向或逆反应方向移动，则甲烷平衡含量增大，因此2MPa时甲烷平衡含量与水碳比之间关系曲线一定高于1MPa时甲烷平衡含量与水碳比之间关系曲线；②当温度和压强保持不变时，随着水碳比的增大，甲烷平衡含量逐渐减小；（3）依题意可知该可逆反应中各组分起始、变化、平衡浓度，则：
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 
起始浓度（mol/L）    1      1        0      0
变化浓度（mol/L）   0.8     0.8      0.8     2.4
平衡浓度（mol/L）   0.2     0.2      0.8     2.4
根据平均反应速率的定义式，v(H2)===0.4mol/(L?min)
根据化学平衡常数的定义式，K==mol2/L2≈276.5 mol2/L2
III．甲醇燃料电池中正极的主要反应物为氧气，氧元素由0降为—2价，则1个氧气分子得到4个电子，在KOH溶液中只能用氢氧根离子使反应物和产物的电荷守恒，则O2+4e－→4OH－；左边比右边少4个H、2个O原子，根据氢、氧原子个数守恒可知反应物中还有2H2O，则正极反应式为O2 +4e－+2H2O =4OH－。
考点：考查化学反应原理，涉及根据盖斯定律求焓变、根据化学平衡图像得出温度对反应速率和平衡移动的影响规律、根据压强对化学平衡的影响规律画出图像、根据各组分（起始、变化、平衡）浓度模型法计算平均反应速率和平衡常数、碱性甲醇-空气燃料电池的正极反应式等。

本题难度：困难

3、选择题  寒冷的冬天，经常使用暖宝宝，暖宝宝中装的是铁粉、活性炭、无机盐等物质，打开包装以后，可以连续12个小时释放热量，以下分析错误的是
A．将化学能转化为热能
B．其发热原理与钢铁的吸氧腐蚀相同
C．铁作负极，电极反应为：Fe – 3e → Fe3+
D．活性炭作正极，电极反应为：2H2O + O2 + 4e → 4OH－

参考答案：C

本题解析：解：“暖宝宝”放出的热量是铁作负极发生氧化反应时产生的，化学能转化为热能，故A正确；活性炭作用是作原电池正极，构成原电池，加快反应速率，则加速铁粉的氧化，故B正确；铁作负极，电极反应为：Fe – 2e → Fe2+，C错误；D．活性炭为原电池中的正极，电极反应为：2H2O + O2 + 4e → 4OH－，故D正确；

本题难度：一般

4、选择题  将等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量组成原电池的条件CuS04溶液，下列各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系如图所示，其中正确的是

参考答案：A

本题解析：等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中放入少量的CuSO4溶液，发生：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，形成原电池，反应速率增大，但生成的氢气少．
解答：解：等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中放入少量的CuSO4溶液，发生的反应为：
Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铜-铁-稀硫酸形成原电池，反应速率增大，反应用时少于b，但生成的氢气少也少于b，图象应为A．
故选A．

本题难度：一般

5、选择题  将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．电流计读数为零时，达到化学平衡状态
C．乙池中若换为Fe电极和FeCl2溶液，则电流计指针向相
反方向偏转
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl3固体，乙中石墨电极仍为负极

参考答案：C

本题解析：
答案：C
C．不正确，乙池中若换为Fe电极和FeCl2溶液，则电流计指针向与原方向相同，发生的反应是：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋其中Fe3＋仍然作氧化剂，Fe仍然作还原剂，Fe作负极。
A、正确，乙中石墨电极上发生氧化反应，2I――2e-=I2; B、D正确。

本题难度：简单