新能源汽车（如比亚迪秦、唐等）相对传统汽车，有一系列的优点。如：环保、加速快（比亚迪唐0-100km/h加速时间仅需4.9秒）。而新能源汽车一个核心部件为锂离子电池，下图是我国科学家报道的某种水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是
| A．a为电池的正极 |
| B．电池充电反应为LiMn2O4＝Li1－xMn2O4＋xLi |
| C．放电时，a极锂的化合价发生变化 |
| D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移 |
氨气是一种重要工业原料，在工农业生产中具有重要的应用。
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g） △ H＝+180.5kJ·mol－1
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g） △H=－905 kJ·mol－1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H=－483.6kJ·mol－1
则N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）的△H=________________。
（2）工业合成氨气的反应为N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）。在一定温度下，将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后．改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是____________。
①增大压强 ②增大反应物的浓度 ③使用催化剂 ④降低温度
（ 3 ）①实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，画出反应及收集的简易装置；
实验室还可在 （填一种试剂）中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。
② 常温下氨气极易溶于水，溶液可以导电。氨水中水电离出的c（OH－） 10－7 mol·L-1（填写“＞”、“＜”或“＝”）；
③ 将相同体积、PH之和为14的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
（4）合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行图所示实验：（其中a、b均为碳棒）。如右图所示：
右边Cu电极反应式是 ，a电极的电极反应式
以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程如下：
（1）写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式
（2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是 （填字母）。
A．草酸( HOOC-COOH) B．甲醇(CH3OH) C．尿素[CO(NH2)2]
（3）工业上还可以利用天然气（主要成份为CH4）与C02反应制备合成气。已知：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为 。
（4）方法2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应：
CH3OOC—COOCH3(g)+ 4H2(g)
HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是___________(填字母)。
A．升高温度 B．增大压强 C．增大氢气浓度
（5）草酸二甲酯水解生成草酸：CH3OOC—COOCH3+ 2H2OHOOC—COOH+2CH3OH
①草酸是二元弱酸，可以制备
（草酸氢钾），溶液呈酸性，用化学平衡原理解释： 。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是 （填字母）。
A．
B．
C．
（6）乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的 （填“正”或“负”）级，负极反应式为 。
硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下，该电池工作时反应为：4VB2 + 11O2→ 4B2O3 + 2V2O5 。下列说法正确的是
| A．电极a为电池负极 |
| B．图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过 |
| C．电子由VB2极经KOH溶液流向a电极 |
| D．VB2极发生的电极反应为：2VB2 + 22OH−－ 22e−→V2O5 + 2B2O3 + 11H2O |
(9分)下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：
（1）N的电极反应式为 ：
乙池的总化学方程式是 ，
加入甲烷的铂电极的电极反应式为 。
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4．32g时，甲池中理论上消耗氧气为 L（标准状况下）；若此时乙池溶液的体积为200mL，则乙池中溶液的H+的浓度为 。
（本小题满分15分）
参考下列图表和有关要求回答问题：
（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH(g)和H2O(g)反应生成CO2和H2。右图是该过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，正反应活化能 a的变化是_____________（填“增大”、“减小”、“不变”），反应热△H的变化是_____________（填“增大”、“减小”、“不变”）。请写反应进程出CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式_____________。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原理是：CH3OH(g)+1/2O2(g) 
CO2(g)+2H2(g) △H="c" kJ/mol又知H2O(g) H2O(l) △H="d" kJ/mol。则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____________。
（3）以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2。二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①CH3OH燃料电池放电过程中，通入 O2的电极附近溶液的pH_____________，负极反应式为_____________。
②图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2。阳极产生 ClO2的反应式为_____________。
③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_____________mol。
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-198kJ/mol，反应过程的能量变化如图所示。
请回答下列问题：
（1）图中A表示__________，该反应加入V2O5作催化剂后E如何变化_______（填“升高”、“降低”或“不变”）。
（2）如果反应速率v(SO2)为0.05mol/(L·min)，则v(O2)="_________" mol/(L·min)、v(SO3)=_____mol/(L·min)
（3）已知单质硫燃烧热的数值为296kJ/mol，则1molS(s)完全反应生成SO3(g)时放出的热量为________kJ。
（4）某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，通入O2的一极为_______________（填写“正”或“负”）极；写出通入SO2一极的电极反应____________________。
被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效 率的特点．右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH 溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连 续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：
（1）写出氢氧燃料电池工作时负极反应方程式：
负极： 。
（2）为了获得氢 气，除了充分利用太阳能外，工业上利用石油产品与水在高温、催化剂作用下制取氢气．写出丙烷和 H2O 反应生成 H2 和 CO 的化学方程式：
（3）若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为 ： 电池总离子反应方程式为 。
（4）若将此燃料电池改进为直接以有机物 A 和氧气为原料进行工作，有机物 A 只含有 C、H、 O 三种元素，常用作有机合成的中间体。16.8 g 该有机物经燃烧生成 44.0 g CO2 和 14.4 g H2O ；质谱图表明其相对分子质量为 84，红外光谱分析表明 A 分子中含有 O—H 键和位于分子端的-C≡C-键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为 6:1:1。A 的分子式是 A的结构简式是
甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成．电池的总反应式为2CH3OH+3O2+4OH－═2CO
+6H2O．则下列说法正确的是
| A．电池放电时通入空气的电极为负极 |
| B．电池放电时负极的电极反应式为CH3OH－6e－+H2O═CO2↑+6H+ |
| C．由于CO水解显碱性，电池放电时，电解质溶液的pH逐渐增大 |
| D．电池放电时每消耗1molCH3OH转移6mol电子 |
工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。
（1）电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理______________________。
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是_________（填序号）
A．Ba(NO3)2 B．BaCl2
C．Ba(OH)2 D．溶有NH3的BaCl2溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是___________。
（2）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72-）时，在废水中加入适量NaCl，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在如下反应Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+ 以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是______（填序号）
A．阳极反应为Fe-2e-═Fe2+
B．电解过程中溶液pH减小
C．过程中有Fe（OH）3沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有2mol Cr2O72-被还原
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中，a电极作_________极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为___________。
镁-空气电池的工作原理如右图所示。下列说法不正确的是（ ）
| A．工作一段时间后，c（Na+）变大 | B．电池工作时，OH-向a极移动 |
| C．气体X 中N2的百分含量与空气相同 | D．电池总反应为2Mg+O2+2H2O＝2Mg(OH)2 |
2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（ ）
| A．a为电池的正极 |
| B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2Ox+xLi |
| C．放电时，a极锂的化合价发生变化 |
| D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移 |
科学家们在研制一种吸气式的锂—空气电池，工作时吸收空气中的氧气在多孔金制成的正极表面上反应。总反应可表示为2Li＋O2
Li2O2下列有关说法正确的是
| A．充电时，多孔金制成的电极外接电源负极 |
| B．放电时，Li＋从负极向正极移动 |
| C．放电时，吸收空气中22.4 L的O2，就有2 mol e－从电池负极流出 |
| D．该电池可使用含Li＋的水溶液作电解质溶液 |
据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH3OH+3O2 + 4OH- 
2CO32-+6H2O，则下列说法错误的是
| A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极 |
| B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大 |
| C．放电时负极的电极反应为：CH3OH - 6e- + 8OH-=CO32-+6H2O |
| D．充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子 |
甲醇来源丰富，价格低廉，是一种重要的化工原料，有着非常重要、广泛的用途。工业上通常用水煤气在恒容、催化剂和加热的条件下生产甲醇，其热化学方程式为：
2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ/mol。
（1）该反应的平衡常数表达式为：K= ，如升高温度，K值将 （填：增大、减小或不变）。
（2）以下各项不能说明该反应达到平衡状态的是 .
A、混合气体的密度保持不变 B、甲醇的质量分数保持不变
C、CO的浓度保持不变 D、2v逆(H2)=v正(CH3OH)
（3）在2100C、2400C和2700C三种不同温度、2L恒容密闭容器中研究合成甲醇的规律。
上图是上述三种温度下不同的H2和C0的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是 。由起始达到a点所需时间为5min，则H2的反应速率 mol/(L·min)。
（4）某兴趣小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
①该电池工作时，正极是 极（填“a”或 “b”）；
②该电池负极反应的离子方程式为 。
粤公网安备 44130202000953号