高中化学化学电源新型电池填空题

铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O
请回答下列问题：
（1）、放电时：正极的电极反应式是________________；正极区PH值将________（填“变大”“变小”“不变”）；电解液中H₂SO₄的浓度将变________；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。
（2）、在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成________，B电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。

(3)、某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：
Cu+H₂SO₄(稀)＝CuSO₄+H₂↑。
请在方框中画出能够实现这一反应的装置图。
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（1）处理含CO、SO₂烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。
（已知：①CO（g）+ 1/2O₂(g)＝CO₂（g）  △H=－283.0KJ·mol^-1  
②S（s）+ O₂(g)＝SO₂（g）    △H=－296.0KJ·mol^-1 ）
此反应的热化学方程式是                                          。
（2）硫—碘循环分解水制氢，主要涉及下列反应：
I  SO₂+2H₂O+I₂===H₂SO₄+2HI          II  2HIH₂+I₂
III 2H₂SO₄====2SO₂+O₂+2H₂O
分析上述反应，下列判断正确的是           。、
a．反应III易在常温下进行      b．反应I中SO₂氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H₂O     d．循环过程中产生1molO₂的同时产生1 molH₂
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H₂，若加入少量下列试剂中的         ，产生H₂的速率将增大。
a．NaNO₃      b．CuSO₄      c．Na₂SO₄     d．NaHSO₃
（4）以丙烷(C₃H₈）为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通人O₂和CO₂，负极通人丙烷．电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为                        。
（5）冶炼铜的反应为8CuFeS₂＋21O₂=8Cu＋4FeO＋2Fe₂O₃＋16SO₂
上述冶炼过程产生大量SO₂。下列处理SO₂的方案中合理的是           （填代号）。
a．高空排放    b．用于制备硫酸  c．用纯碱溶液吸收制Na₂SO₃    d．用浓硫酸吸收

、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：

（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是　          　，在导线中电子流动方向为            （用a、b 表示）。
（2）负极反应式为　　　　　　                　　。
（3）电极表面镀铂粉的原因为　　　　　        　　　　　　               。
（4）该电池工作时，H₂和O₂连续由外部供给，电池可连续
不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ. 2Li + H₂  2LiH Ⅱ. LiH + H₂O ="=" LiOH + H₂↑
①反应Ⅰ中的还原剂是　　　　　，反应Ⅱ中的氧化剂是　　　　　。
②已知LiH固体密度约为0.8g/cm³。用锂吸收224L（标准状况）H₂，生成的LiH体积与被吸收的H₂体积比为　　　 　　　　　。
③由②生成的LiH与H₂O作用，放出的H₂用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为　　　　      　mol。

(11分)右图为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH₃OH＋3O₂2CO₂＋4H₂O。（已知甲醇的标准燃烧热为-725.76kJ ·mol^-1）


（1）该装置中    （填a或b）为电池的负极，其电极反应为                           。
（2）已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中，各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性，即其反应原理可表示为2CH₃OH（g）＋3O₂（g） 2CO₂（g）＋4H₂O（g），试写出该条件下反应的平衡常数表达式K=               ； 在电脑的使用过程中，电池的温度往往因为各种原因会升高，试判断温度升高时该反应的平衡常K将          （填增大、减小、不变），其反应的正反应速率将       （填增大、减小、不变）；逆反应速率将         （填增大、减小、不变）；温度升高      （填有利或不利于）电池将化学能转化为电能。
（3）又已知在该条件下H₂O（l）=H₂O（g）ΔH=+akJ·mol^-1；CH₃OH(l)= CH₃OH(g) ΔH=+b kJ·mol^-1。若常温下一定量的甲醇完全燃烧生成液态水释放出了1451.52 kJ的能量，则等质量的甲醇利用图示装置理论上可提供           mol电子的电量。

(18分)如下图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式________________________________________________________。
(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或“石墨极”)区
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为________；丙装置中阴极析出铜的质量为________。

我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。
（1）“可燃冰”属于化石燃料，主要成分是CH₄。另外还有两种化石燃料，它们的名称分别是   ________和         。
（2）CH₄可与Cl₂反应，反应历程如下

则CH₄与Cl₂反应生成CH₃-Cl（g）的热化学方程式为         。
（3）CH₄可用于设计燃料电池。甲烷燃料电池的工作原理如下图所示：

则通入CH₄的一极为原电池的           （填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为              。
（4）在25℃时，将两个铂电极插入一定量的饱和Na₂SO₄溶液中进行电解，通电一段时间后在阳极逸出a mol气体，同时析山w g Na₂SO₄·10H₂O晶体，若温度不变，此时剩余溶液的质量分数是                   。

(14分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   ΔH＝－49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率υ(H2)＝__________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为K=__________。
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)  ΔH＝－1277 kJ·mol-1
②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)　  ΔH＝－566 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)＝CO(g)　 ΔH＝－110.5 kJ·mol-1
④H2O(g)＝H2O(l)　 ΔH＝－44 kJ·mol-1
则，CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝________kJ·mol-1。
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为___________，c口通入的物质为___________。
②该电池负极的电极反应式为：_________________。
③工作一段时间后，当外电路中有1.2NA个电子通过时，有    g甲醇参加反应。
（4）在下列选项中与甲醇互为同系物的是_______(填字母代号)，该同系物与相对分子质量相同的羧酸反应的化学方程式为______________，该反应的反应类型是____________。
试写出一种与D选项互为同分异构体且含有苯环的物质_______________。

（本题16分）．哥本哈根气候变化峰会自2009年12月7日开幕以来，就被冠以“有史以来最重要的会议”、“改变地球命运的会议”等各种重量级头衔。纵然世界各国仍就减排问题进行着艰苦的角力，但低碳这个概念几乎得到了广泛认同。中国慈善首富陈光标2010年11月5号创作的低碳之歌——《让我们再回到从前》让低碳概念融入到每个人的生活之中，减碳是每个人的责任。新能源开发中的燃料电池是低碳研究的重要领域。
（1）可燃性的有机物和氧气在理论上都可以作为燃料电池中的反应物，现以C_xH_yO_z表示燃料电池中的有机反应物，O₂为正极反应物，40%的KOH溶液为电解质溶液，请写出C_xH_yO_z-O₂-KOH燃料电池的负极的电极反应式：                      。
（2）日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池（DDFC），该电池有较高的安全性。电池总反应为：CH₃OCH₃ +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．电池正极的电极反应为：O₂ +2H₂O+ 4e^— = 4OH^—
D．电池工作时,1mol二甲醚被氧化时有6mol电子转移
（3）若用C₃H₈-O₂-KOH构成燃料电池，当有11克丙烷在电池的负极完全反应，则在电池的外电路上转移的电子的物质的量为   mol；此过程中放出的总能量为A KJ,并已知1molCO₂与足量KOH溶液反应放出的热量为B KJ。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式。                                     。
（4）将一定数量的C₃H₈-O₂-KOH燃料电池按一定方式进行串联或者并联组成电池组以满足电解需要的电压。现用该电池组电解500mL某CuSO₄的稀溶液，电解后的溶液需要加入98克Cu(OH）₂才能使溶液恢复到原硫酸铜溶液的浓度和质量。若忽略电池组在电解过程中的能量损失，其能量全部用来电解CuSO₄溶液，计算：
①原CuSO₄的溶液的浓度。
②该电池组消耗的丙烷在标准状况时的体积。