高中化学必备知识点《原电池原理》答题技巧（2017年最新版） - 高考化学题库

高中化学必备知识点《原电池原理》答题技巧（2017年最新版）(六)

2017-07-10 17:43:59 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

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1、填空题（12分）将锌片和铜片用导线相连后一同插入稀硫酸中，导线上便有电流通过。

（1）锌片为___?___（填“正极”或“负极”），电极反应是?。
（2）铜片为__________（填“正极”或“负极”），发生?反应（填“氧化”或“还原”）。
（3）该原电池工作时，溶液中的SO42-向?极移动，铜极上的现象是?。

参考答案：（12分）
（1）负极，Zn – 2e―═Zn2+?（2）正极，还原反应
（3）负极，有气体产生

本题解析：略

本题难度：一般

2、填空题（本题共8分）
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下

(注:除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成)
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。①此反应的化学平衡常数表达式为??；
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是??。
A．加入C（s）
B．加入H2O（g）
C．升高温度
D．增大压强

（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH4 (g)+3/2O2 (g)

CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是?（填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是?。
（3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H2(g) + CO(g)

CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	H2	CO	CH3OH
浓度/（mol·L－1）	0.2	0.1	0.4

①比较此时正、逆反应速率的大小：v正?v逆（填“>”、“<”或“＝”)。
②若加入同样多的CO、H2，在T5℃反应，10 min后达到平衡，此时c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝0.7 mol·L－1、则该时间内反应速率v(CH3OH) ＝?mol·(L·min)－1。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是?。

参考答案：（1）①；?②BC(2分)
（2）Z，催化效率高且活性温度低（或催化活性高速度快，反应温度低产率高）
（3）① >?②0.03 mol·L－1·min－1。
（4）提高原料CO、H2的利用率（或提高产量、产率亦可）。

本题解析：（1）①平衡常数是指在一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此平衡常数表达式为。
②碳是固体，增加碳的质量平衡不移动。增大水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，碳的转化率增大。正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，转化率增大。反应是体积增大的，所以增大压强，平衡向逆反应方向移动，转化率降低，所以正确的答案选BC。
（2）由于反应是放热反应，而Z催化效率高且活性温度低，所以应该选择Z。
（3）①根据表中数据可知，此时＞160，所以正反应速率大于逆反应速率。
②设通入的氢气和CO得失y，生成甲醇的浓度是x，则y－2x＝0.4mol/L，y－x＝0.7mol/L，解得x＝0.3mol/L，因此甲醇的反应速率是0.03 mol·L－1·min－1。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是提高原料CO、H2的利用率.

本题难度：一般

3、选择题 X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的（?）

编号	X	Y	Z
A	Zn	Cu	稀硫酸
B	Cu	Zn	稀硫酸
C	Cu	Ag	硫酸铜溶液
D	Ag	Zn	硝酸银溶液参考答案：D 本题解析：原电池中负极的活泼性大于正极的活泼性，负极上金属失电子变成离子进入溶液，质量减少，正极上得电子发生还原反应，正极上析出物质，若析出的物质是金属，则正极质量增加，据此分析。该原电池中，X极逐渐变粗，Y极逐渐变细，所以Y作负极，X作正极，Y的活泼性大于X的活泼性，所以排除AC选项；X极逐渐变粗，说明有金属析出，B选项析出氢气不是金属，D选项析出金属，所以D符合题意。故选D。点评：本题考查了原电池原理，难度不大，明确正负极的判断方法，注意不能仅根据金属的活泼性判断正负极，要根据发生反应的反应类型判断正负极，如：Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池，铝作负极，镁作正极。本题难度：一般 4、选择题根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是 [? ] A. 2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s) B. Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq) C. 2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq) D. 2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq) 参考答案：A 本题解析：本题难度：简单 5、选择题石墨-锌电池的电极反应为：锌片：Zn + 2OH- -2e- = ZnO + H2O 石墨：O2 + 2H2O +4e- = 4OH-，据此判断，锌片是 [? ] A. 负极，并被氧化 B. 负极，并被还原 C. 正极，并被氧化 D. 正极，并被还原参考答案：A 本题解析：本题难度：简单

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