1、专题五化学反应与能量变化 课时26原电池及其应用一、单项选择题1.(2012广州南海质检)下图为一原电池的结构示意图,下列说法不正确的是()A.原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+Zn2+CuB.原电池工作时,Zn电极流出电子,发生氧化反应C.如将Cu电极改为Fe电极,CuSO4溶液改为FeSO4溶液,则Zn电极依然作负极D.盐桥中装有琼脂饱和氯化钾溶液,则盐桥中的K+移向ZnSO4溶液2.(2012北京高考)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是()A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发
2、生氧化反应,有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H+2e-HCOOH3.(2011深圳模拟)下列浸在海水中的铁被腐蚀的最快的是()A.将铁棒直接插入盛有海水的烧杯中B.锡块连接电源的正极,铁块连接负极,放入盛有海水的烧杯中C.将铁块和锌块用导线连接放入盛有海水的烧杯中D.将铁棒与碳棒用导线连接放入盛有海水的烧杯中4.下图是甲烷燃料电池原理示意图,下列叙述正确的是()A.b极上发生氧化反应B.电池总反应式为CH4+2O2CO2+2H2OC.负极反应式为CH4+10OH-8e-C+7H2OD.工作一段时间溶液的pH增大5.(2012韶关二模)有
3、一可充、放电的锂离子电池,放电时负极反应式为LiC6-e-6C+Li+,正极反应式为CoO2+Li+e-LiCoO2,下列说法正确的是()A.放电时Li+向负极移动B.该电池可以采用水溶液作电解质,也可以用有机溶剂C.充电时LiCoO2作阳极D.充电时若有1mol电子转移,则阴极消耗1molLiC66.(2012南通期末)下图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图,已知放电时电池总反应为PbO2+Pb+4H+2S2PbSO4+2H2O。下列有关说法正确的是()A.K与N相接时,能量由电能转化为化学能B.K与N相接时,H+向负极区迁移C.K与M连接时,所用电源的a极为负极D.K与M相接时,阳极附近的p
4、H逐渐增大二、双项选择题7.(2011佛山质检)一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池,可连续使用一个月。该电池总反应为2CH3OH+3O2+4OH-2C+6H2O,则有关说法正确的是()A.充电时阴极发生氧化反应B.放电时负极的电极反应式为CH3OH+8OH-6e-C+6H2OC.通入0.25mol氧气并完全反应后,有0.5mol电子转移D.放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的pH升高8.(2011茂名模拟)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池的说法正确的是()A.在
5、熔融电解质中,O2-由负极移向正极B.电池的总反应式:2C4H10+13O28CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极,电极反应式:O2+4e-2O2-D.通入丁烷的一极是正极,电极反应式:C4H10+26e-+13O24CO2+5H2O三、非选择题9.(2012江门一模改编)甲醇是一种可再生燃料,它的沸点为64.7。有科学家提出:把含有过量CO2的空气吹入碳酸钾溶液中,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想流程如下:试回答下列问题:(1)写出吸收池中主要反应的化学方程式:。 (2)在2105Pa、300合成塔中,若有440gCO2与H2恰好完全反应生成甲醇和水,放出4
6、95kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式:。 (3)甲醇的一个重要作用是可以制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极的电极反应式为。 10.某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:(1)方案:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为。 (2)方案:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。正极反应式: _; 负极反应式:
7、_。 (3)方案:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案、不能雷同):,用离子方程式表示其反应原理:。 11.(2012肇庆一模改编)(1)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-572kJmol-1某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时,生成1mol液态水,该电池的能量转化率为。 (2)科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气为燃料,以强碱作电解质溶液的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电,该电池负极的电极反应式为。 (3)废渣中的铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,其正极反应式为。 12.某探究活动小组想利用原
8、电池反应检测金属的活动性顺序,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6molL-1稀硫酸中,乙同学将电极放入6molL-1NaOH溶液中,如下图所示。(1)写出甲池中发生的有关电极反应式:负极; 正极。 (2)写出乙池中发生的有关电极反应式:负极; 正极。 总反应的离子方程式为。 (3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出活动性更强,而乙会判断出活动性更强。(填元素符号) (4)由此实验,可得到如下哪些结论。 A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金
9、属性强C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值D.该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变,应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极”,这种做法(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,请你提出另一个判断原电池正负极可行的实验方案:。 课时26原电池及其应用1.D2.C3.D4.C5.C6.C7.BD8.BC9.(1)K2CO3+CO2+H2O2KHCO3(2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.5kJmol-1(3)CH3OH+8OH-6e-C+6H2O10.(1)Fe+2H+Fe2+H2(2)2H+2e-H2Fe-2e-Fe2+(3)取无锈铁棒插入CuSO4溶液,若铁棒表面覆盖一层铜,说明Fe比Cu活动性强Fe+Cu2+Cu+Fe2+11.(1)80%(2)CH3OH+8OH-6e-C+6H2O(3)2H2O+O2+4e-4OH-12.(1)Mg-2e-Mg2+2H+2e-H2(2)2Al+8OH-6e-2Al+4H2O6H2O+6e-6OH-+3H22Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(3)MgAl(4)AD(5)不可靠将两种金属电极连上电流计构成原电池,利用电流计检测电流的方向,从而判断电子的流动方向,再来确定原电池的正、负极
