第二节 化学能与电能 知识点题库

用两根铂丝作电极插入KOH溶液中,再分别向两极通入甲烷气体和氧气,可形成燃料电池,该电池放电时的总反应为:CH4+2KOH+2O2==K2CO3+3H2O,下列说法错误的是(   )

A . 通甲烷的一极为负极,通氧气的一极为正极 B . 放电时通入氧气的一极附近溶液的pH升高 C . 放电一段时间后,KOH的物质的量不发生变化 D . 通甲烷的电极反应式是:CH4+10OH --8e-==CO32-+7H2O
铅蓄电池是典型的二次电池,它的正、负极格板是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42⇌2PbSO4+2H2O,请回答下列问题:

放电时:正极的电极反应式是 ;电解质溶液中H2SO4的浓度将变  (填“变大”、“变小”或“不变”);当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加  g.

将Al片和Cu片用导线联接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成的原电池,在这两个原电池中,负极分别为(   )
A . Cu片、Al片 B . Al片、Cu片 C . Al片、Al片 D . Cu片、Cu片
镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用.已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 . 有关该电池的说法正确的是(    )
A . 充电时阳极反应:Ni(OH)2﹣e+OH═NiOOH+H2O B . 充电过程是化学能转化为电能的过程 C . 放电时负极附近溶液的碱性不变 D . 放电时电解质溶液中的OH向正极移动
如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验中,不考虑两球的浮力变化)(   )

A . 杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低 B . 杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高 C . 当杠杆为导体时,A端低B端高;杠杆为绝缘体时,A端高B端低 D . 当杠杆为导体时,A端高B端低;杠杆为绝缘体时,A端低B端高
已知空气﹣锌电池的电极反应为:锌片:Zn+20H﹣2e=ZnO+H20,石墨:02+2H20+4e=40H . 根据此判断,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
下列说法正确的是(   )
A . 二次电池的放电与充电属于可逆反应 B . 碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物 C . 在周期表中,族序数都等于该族元素的最外层电子数 D . 在周期表过渡元素中寻找催化剂恒和耐腐蚀、耐高温的合金材料
2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺 酸类质子溶剂,在200℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全.电池总反应为:C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确的是( )

A . a极为电池的负极 B . 电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极 C . 电池工作时,1mol乙醇被还原时就有6mol电子转移 D . 电池正极的电极反应为:4H++O2+4e→2H2O
关于如图所示的原电池,下列说法正确的是(   )

A . 负极发生还原反应 B . 电子由锌片通过导线流向铜片 C . 该装置能将电能转化为化学能 D . 铜片上发生的反应为Cu2++2e═Cu
蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2),再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法:

① CH4(g)+H2O (g)=CO (g)+3H2(g)  △H1=+206.2kJ·mol-1

② CH4(g)+ O2(g)=CO(g)+2H2(g)  △H2=-35.4 kJ·mol-1

③ CH4 (g)+2H2O (g)=CO2 (g)+4H2(g)  △H3=+165.0 kJ·mol-1

  1. (1) CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为
  2. (2) 也可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,如下图装置所示。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷VL。

    ①0<V≤33.6L时,负极电极反应为

    ②V=44.8L时,溶液中离子浓度大小关系为

  3. (3) 工业合成氨时,合成塔中每产生1molNH3 , 放出46.1kJ的热量。

    某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:

    容器

    编号

    起始时各物质物质的量/mol

    达到平衡的时间

    达平衡时体系

    能量的变化/kJ

    N2

    H2

    NH3

    1

    4

    0

    t1 min

    放出热量:36.88kJ

    2

    8

    0

    t2 min

    放出热量:Q

    ①容器①中,0-t1时间的平均反应速率为υ(H2)=

    ②下列叙述正确的是 (填字母序号)。

    a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等

    b.容器②中反应达平衡状态时,Q>73.76kJ

    c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等

    d.平衡时,容器中N2的转化率:①<②

    e.两容器达到平衡时所用时间t1>t2

  4. (4) 下图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1:3充入后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。

    ①曲线a对应的温度是

    ②上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是 。

    ③M点对应的H2转化率是

( N2H4)又称联氨,广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池, NO2 的二聚体 N2O4 则是火箭中常用氧化剂。试回答下列问题
  1. (1) 肼的结构式为
  2. (2) 肼燃料电池原理如图所示,左边电极上发生的电极反应式为

  3. (3) 火箭常用 N2O4 作氧化剂,肼作燃料,已知:

    N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)     △H=-67.7kJ·mol-1

    N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)     △H=-534.0kJ·mol-1

    2NO2(g) N2O4(g)        △H=-52.7kJ·mol-1

    写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:

  4. (4) 联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得,也可在催化剂作用下,用尿素[CO(NH2)2]和次氯酸钠与氢氧化钠的混合溶液反应获得,尿素法反应的离子方程式为
下列叙述正确的是(   )
A . 1 molCnH2n中含有的共用电子对数为3nNA B . 依据丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体与浊液 C . 钢管和铜管堆放在一起,可以减缓钢管的生锈速率 D . 化学键的断裂与形成一定伴随着电子转移和能量变化
微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是(   )

A . 负极反应为 B . 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜 C . 当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g D . 电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
对于敞口容器中的反应:Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g),下列叙述中错误的是(    )
A . Zn和H2SO4的总能量大于ZnSO4和H2的总能量 B . 反应过程正极电极反应式为2H+-2e-=H2 C . 若将该反应设计成原电池,则Zn为负极 D . 若设计成原电池,当有65 g锌溶解时,理论上正极放出22.4 L气体(标准状况)
现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。

  1. (1) 试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接,B接
  2. (2) 碳棒上发生的电极反应为
  3. (3) 能说明氯气具有氧化性的实验现象是
  4. (4) 假定装入的饱和食盐水为50mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6mL(已折算成标准状况)时,溶液的pH为
  5. (5) 工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水,如上图图2,该离子交换膜是(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,溶液A是(填溶质的化学式)
一定温度下,过量锌粉与100mL 1mol/L H2SO4反应,为加快生成氢气的速率但不影响生成氢气的总量,可加入适量的(    )
A . 硫酸钠固体 B . 硫酸铜固体 C . 硫酸钾溶液 D . 硝酸铜固体
某研究小组用炼锌废渣制备 。炼锌产生的废渣中含钴10~18%、锌15~20%左右,还含有少量锰、铁、铜、镉等金属。

已知:

  1. (1) 滤渣1的成分是,提高“酸浸”浸出率的措施有。(任写一条措施)
  2. (2) “控电位浸出”是控制合适的氧化电位电解除锰,将溶液中 变为 除去,写出阳极电极反应式
  3. (3) 已知浸出液含金属离子为 ,试剂a是 的悬浊液,试剂a除铁的原理是(文字表述);滤渣2成分是。(写化学式)
  4. (4) “沉钴”的离子方程式是,该步骤选择 ,而不用 的原因是
  5. (5) 按一定比例在700℃下烧结,可得重要的电极材料钴酸锂( ),烧结反应化学方程式是
高中化学《化学反应原理》选修模块从不同的视角对化学反应进行了探究、分析。以下观点错误的是(   )

①放热反应在常温下均能自发进行;

②电解过程中,化学能转化为电能而“储存”起来;

③原电池工作时所发生的反应一定有氧化还原反应;

④加热时,化学反应只向吸热反应方向进行;

⑤盐类均能发生水解反应;

⑥化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写无关

A . ①②④⑤ B . ①③⑤⑥ C . ②③⑤⑥ D . ①②④⑤⑥
某研究性学习小组为证明2Fe3++2I- 2Fe2++I2为可逆反应(即反应存在一定的限度),设计如下两种实验方案。

实验用品:0.1mol·L-1 KI溶液,0.1mol·L-1 FeCl3溶液,CCl4 , KSCN溶液, 1mol·L-1 FeCl2溶液,试管,胶头滴管,导线,石墨棒,灵敏电流计等,按要求回答下列问题。

  1. (1) 方案甲:

    取5mL 0.1mol·L-1 KI溶液,滴加2ml 0.1mol·L-1 的FeCl3溶液,再继续加入2mLCCl4 , 充分振荡,静置、分层,再取上层清液,滴加KSCN溶液。该方案中能证明该反应为可逆反应的现象是

  2. (2) 方案乙:

    ①利用Fe3+和I-发生的氧化还原反应设计原电池装置,画出装置示意图(部分已画出,按要求补充完整,标出电解质溶液)

    ②设计好装置后,接通灵敏电流计,指针偏转(注:灵敏电流计指针总是偏向电源正极),随着时间进行电流计读数逐渐变小,最后读数变为零,当指针读数变零后,在乙烧杯中加入1mol·L-1FeCl2溶液,若观察到灵敏电流计的指针向方向偏转(填“左”、“右”或“不移动”),即可判断该反应为可逆反应,此时装置中左池石墨电极上的电极反应式为

普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2 , 溶液呈碱性。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,下列有关说法正确的是(   )

A . 装置中电流方向由Cu经导线到Ag2O B . 测量原理示意图中,Ag2O为负极 C . 负极的电极反应式为:2Cu+2OH-2e=Cu2O+H2O D . 电池工作时,OH向正极移动