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高考化学知识点总结《原电池原理》高频试题特训（2017年最新版）(十)
（4）在一定温度下，若将4a mol H2和2amol CO放入2L的密闭容器中，充分反应后测得CO的转化率为50％，则该反应的平衡常数为?。若此时再向该容器中投入a mol CO、2amol H2和amol CH3OH，判断平衡移动的方向是?（“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）；与原平衡相比，CO的物质的量浓度?（填“增大”、“不变”或“减小”）。 （5）某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。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，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见右图）。A物质的化学式是_________；该原电池的负极反应式可表示为?。  参考答案： 本题解析：（1）由图中可知，E1为断裂化学键所需要的能量，E3为形成化学键时所释放的能量，故每生成1mol甲醇的反应热为（E1—E3）KJ/mol。 本题难度：困难 3、填空题 以甲醇、空气和氢氧化钾溶液为原料，金属铂为电极可构成普通的燃料电池。该电池的负极上的电极反应式为____________ 参考答案：（2分）CH3OH-8 e－＋8OH－====CO32－＋6H2O 本题解析：以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，正极反应为：3O2+12H2O+12e-=12OH-，总反应式为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，两式相减，负极反应为：CH3OH-8 e－＋8OH－====CO32－＋6H2O。 本题难度：一般 4、选择题 热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池的总反应方程式为：PbSO4＋2LiCl＋Ca ＝ CaCl2＋Li2SO4＋Pb。 |
参考答案：D
本题解析：A、正极发生还原反应，故电极反应式为PbSO4+2e－=Pb+SO42－，错误；B、放电过程为原电池，阳离子Li＋向正极移动，错误；C、每转移0.1mol电子，生成0.05mol Pb，质量为10.35g，错误；D、常温下，电解质不能融化，不导电，不能形成原电池，故电流表或检流计指针不偏转，正确。
考点：考查原电池原理。
本题难度：一般
5、填空题 铝是最常见的金属之一。
（1）浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器的原因是 。
（2）纳米铝主要应用于火箭推进剂。工业上利用无水氯化铝与氢化铝锂（LiAlH4）在有机溶剂中反应制得纳米铝，化学方程式如下：3LiAlH4+AlCl3="4Al" + 3LiCl + 6H2↑
该反应的氧化剂为 。
（3）氢化铝钠（NaAlH4）是一种重要的储氢材料，已知：
NaAlH4(s)=
Na3AlH6 (s)+ 
Al (s) + H2(g) ΔH＝+ 37 kJ·molˉ1
Na3AlH6(s)="3NaH(s)+" Al (s) + 
H2(g) ΔH＝+ 70.5 kJ·molˉ1
则NaAlH4(s)=" NaH(s)" + Al (s) +H 2(g) ΔH＝ 。
（4）已知H2O2是一种弱酸，在强碱性溶液中主要以HO2－形式 存在。目前研究比较热门的Al－H2O2燃料电池，其原理如右图所示，电池总反应如下：
2Al+3HO2－+3H2O =2[Al(OH) 4]－+OH－
①正极反应式为 。
②与普通锌锰干电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，Al－H2O2燃料电池的理论放电量约为普通锌锰干电池的______倍。
③Al电极易被NaOH溶液化学腐蚀，这是该电池目前未能推广使用的原因之一。反应的离子方程式为 。
参考答案：（9分）（1）常温下，铝易被浓硝酸、浓硫酸钝化
（2）LiAlH4、AlCl3 （3）+ 60.5 kJ·molˉ1
（4）① 3HO2－+3H2O+6e－=9OH－（或HO2－+H2O+2e－=3OH－）
② 3.6 （2分） ③ 2Al+6H2O+2OH－=2[Al(OH) 4]－+3H2↑
本题解析：（1）常温下，铝易被浓硝酸、浓硫酸钝化，所以浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器中。
（2）根据反应的方程式可知，铝元素的化合价从＋3价降低到0价，得到电子，发生还原反应，所以氧化剂是LiAlH4、AlCl3 。
（3）根据盖斯定律可知，①＋②×1/3，即得到反应式NaAlH4(s)=" NaH(s)" + Al (s) +
H2(g)，所以该反应的△H＝＋37 kJ/mol＋70.5 kJ/mol÷3＝＋60.5 kJ/mol.
（4）①原电池中正极得到电子，则根据总的反应式可知Al失去电子，做负极，所以正极反应式是3HO2－+3H2O+6e－=9OH－（或HO2－+H2O+2e－=3OH－）。
②普通锌锰干电池中负极是锌，65g锌失去2mol电子，而65g铝失去
电子，所以Al－H2O2燃料电池的理论放电量约为普通锌锰干电池的7.22÷2＝3.6倍。
③铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式是2Al+6H2O+2OH－=2[Al(OH) 4]－+3H2↑。
考点：考查铝的性质、用途、反应热、电极反应式的书写以及有关计算
点评：该题是中等难度的试题，试题设计新颖，基础性强，有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，激发学生的学习求知欲，也有利于培养学生的规范答题能力和逻辑推理能力，提高学生的学习效率。
本题难度：困难
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CH3OH（g）? ΔH
（2分）正向移动（2分）增大（1分）
，即
，故A项不能说明反应已达到平衡状态；该反应在恒容容器中进行，反应物生成物都是气态，因此气体总质量和总体积一直不变，密度也一直不变，因此B项也不能说明反应达到平衡状态；当物质的质量以克为单位时，平均相对分子质量在数值上等于平均摩尔质量，
，因为该反应是一个气体分子数目发生变化的反应，气体的物质的量也会发生变化，只有当反应达到平衡后，气体的物质的量才不再变化，即平均相对分子质量不再变化，因此C项可说明反应达到平衡状态；D项各物质浓度不再变化，反应达到平衡状态；反应达到平衡时，各物质的百分含量一定，物质间的比例一定，但数值不一定是1:2:1，E项不能说明反应达到平衡状态。
CH3OH(g)
