高考化學(第01期)大題狂練系列 專題26 可充電電池 燃料電池(含解析)1
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專題26 可充電電池 燃料電池 (滿分60分 時間30分鐘) 姓名: 班級: 得分: 1.Ⅰ.鉛蓄電池是最常用的化學電源,它以硫酸為電解質溶液,試回答: (1) 鉛蓄電池負極的電極材料是______ _。 (2)工作時鉛蓄電池正極的電極反應是___________ 。 (3)鉛蓄電池工作過程中,電解質溶液的密度會_______ (填“減小”“增大”或 “不變”,下同),pH________ 。 (4)如果用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水制取Cl2,已知某鉛蓄電池中硫酸溶液的體積為0.8L,電解前硫酸溶液濃度為4.5mol.L-1,當制得26.88LCl2時(指在標準狀況下),求理論上電解后電池中硫酸溶液的濃度為(假設電解前后硫酸溶液的體積不變)________ mol.L-1。 Ⅱ.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景已知在常溫常壓下: (5)① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol ② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 =-566.0kJ/mol 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式: (6)某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理,設計如右圖所示的電池裝置: ①工作一段時間后,測得溶液的pH減小。請寫出該電池的負極的電極反應式。 ②用該電池電解(惰性電極)500mL某CuSO4溶液,電解一段時間后,為使電解質溶液恢復到原狀態(tài),需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固體。則原CuSO4溶液的物質的量濃度為 mol/L(假設電解前后溶液體積不變)。 【答案】(1)Pb (或鉛) (2)PbO2+4H++SO42-+2e-= PbSO4+2H2O (3) 減小、增大 (4) 1.5mol/L (5)CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l) △H= - 442.8kJ/mol (6) ① CH3OH-6e-+ 8OH- = CO32- + 6H2O ② 0.2 mol/L 考點:考查化學電源電極反應式的書寫、工作過程中電子轉移的物質的量與電解質的關系、溶液的pH的變化、蓋斯定律的應用、電解原理的應用的知識。 2.設計出燃料電池使天然氣CH4氧化直接產生電流是對世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一電極通入天然氣,電池的電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-離子。回答如下問題: (1)這個電池的正極發(fā)生的反應是: ;\ (2)固體電解質里的O2-向 極(填“正”或“負”); (3)天然氣燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全,產生 堵塞電極的氣體通道,有人估計,完全避免這種副反應至少還需10年時間,正是新一代化學家的歷史使命。 (4)若將此甲烷燃料電池設計成在25%的KOH溶液中的電極反應,該電池的負極區(qū)域的堿性會__________(填“增強”、“減弱”或“不變”)。 【答案】(1)O2+4e-=2O2- (2)負 (3)C (4)減弱 考點:燃料電池的電極判斷、電極反應及電極周圍溶液PH的變化等。學科 3.CH4和H2O(g)可發(fā)生催化重整反應:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。 (1)每消耗8g CH4轉移 mol電子。 (2)已知: ①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1=a kJmol-1 ②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=b kJmol-1 ③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H3=c kJmol-1 ④CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H4 由此計算△H4= kJmol-1。 (3)T℃時,向1L恒容密閉容器中投入1molCH4和1molH2O(g),發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),經過tmin,反應達到平衡。已知平衡時,c(CH4)=0.5molL-1。 ①0~tmin內,該反應的平均反應速率v(H2)= 。 ②T℃時,該反應的平衡常數K= 。. ③當溫度升高到(T+100)℃時,容器中c(CO)=0.75 molL-1,則該反應是 反應(填“吸熱”或“放熱”)。 (4)已知熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理示意圖如下: 放電過程中K+和Na+向電極 (填“A”或“B”)移動。 ②該電池的負極反應式為 。 【答案】(1)3;(2)c+3b-2a;(3)①molL-1min-1;②6.75;③吸熱; (4)①B;②CO+3H2+4CO32――8e-=5CO2+3H2O; 考點:考查了蓋斯定律的應用、化學反應速率和化學平衡的計算和影響因素、原電池原理的相關知識。 4.氫氧燃料電池的原理如圖所示: 回答下列問題: (1)反應時電子從 極流出(填a 或b ) (2)若電解質溶液為H2SO4溶液,則正極的電極反應式為 ,電池工作一段時間后,電解質溶液的酸性將會 (填“增強”、“減弱”或“不變”) (3)若電解質溶液為KOH溶液,則負極的電極反應式為 , (4)電池工作時若轉移4mol電子,則理論上需通入標況下的氫氣 L. 【答案】(1)a;(2)O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O;減弱;(3)H2 - 2 e-- + 2 OH--=2H2O;(4)44.8; 考點:考查了燃料電池的工作原理的相關知識。- 配套講稿:
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