某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。充放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4
Li2Mn2O4。下列说法正确的是
| A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应 |
| B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4 |
| C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应 |
| D．充电时，阳极反应为：Li++e-==Li |
燃料电池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。
（1）完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空：
①甲烷与氧气反应的化学方程式为：_________________
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O，这个电极是燃料电池的 （填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：
③随着电池不断放电，电解质溶液的碱性 （填“增大”、“减小”或“不变”）
④通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率 （填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率。
（2）据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）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，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32－
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将____（填降低或上升、不变）；
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＋2NiO（OH)＋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－＝NiO（OH)＋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 |
科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为甲烷，然后将甲烷通入以KOH为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为
| A．CH4－8e－＋8OH－＝CO2＋6H2O | B．O2＋4H＋＋4e－＝2H2O |
| C．CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O | D．O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ |
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
| 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：2CH3OH－12e－＋16OH－ ＝ 2CO32— + 12H2O |
| D．充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子 |
（14分)研究表明：丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源（石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图1表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。写出230℃该反应的热化学方程式： _______________ 。
（2）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2mol CO2和3mol H2，测得CO2（g)和CH3OH（g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①能说明该反应已经达到平衡状态的是_______________。（选填编号)
A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O
D．该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变
②计算该温度下此反应的平衡常数K＝________。（保留两位有效数字)。若改变条件 （填选项)，可使K＝1。
A．增大压强
B．增大反应物浓度
C．降低温度
D．升高温度
E．加入催化剂
（3）某甲醇燃料电池原理如图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为_________________________。
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极)，则该电解的总反应离子方程式为： 。假设溶液体积为300 mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定)，理论上消耗甲醇的质量为_______（忽略溶液体积变化)。
V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素。X元素是地壳中含量最多的元素，Y、Z组成气态化合物M的水溶液呈碱性，W的单质在X2中燃烧的产物可使品红溶液褪色，V是一种历史悠久，应用广泛的金属元素。请回答：
（1）Y元素在周期表中的位置是 ；写出X、Z两种元素组成的一种化合物的一种用途 。
（2）由以上五种元素两两组合所形成的化合物中，有一种物质能与水反应生成气体且属于氧化还原反应，请写出该反应的化学方程式 。
（3）X、Y、Z三种元素可组成一种强酸U，M在适当条件下被U吸收生成一种盐。常温下该盐的水溶液的pH 7（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）W（s）+O2（g） WO2（g）；
H1 W（g）+O2（g） WO2（g）；H2
则Hl （填“＞”或“＜”或“=”）H2。
（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以Y2、Z2为电极反应物，以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极反应式 ；放电时溶液中H+移向 （填“正”或“负”）极。
（6）若将V金属投入到硫酸溶液中，生成了浅绿色溶液N。写出N的溶液与K2Cr2O7酸性溶液反应的离子方程式： 。
新型NaBH4—H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示（已知．NaBH4中氢为-1价），有关该电池的说法不正确的是
A．放电过程中．Na＋从A极区向B极区迁移
B．电极B材料中含MnO2层，MnO2起导电作用
C．在电池反应中，每消耗1 L 6 mol/LH2O2溶液，理论上流过电路中的电子为12 NA
D．电池负极区的电极反应为BH4—+8OH——8e—=BO2—+6H2O
高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是
| A．放电时负极反应为：3Zn-6e-+6OH-====3Zn(OH)2 |
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3-3e-+5OH- FeO42- +4H2O |
| C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原 |
| D．充电时阴极溶液的碱性减弱 |
蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时的反应：Fe+NiO2+2H2O
Fe(OH）2+Ni(OH）2,
则下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是
| A．放电时正极附近pH增大 |
| B．充电时阴极的电极反应式为：Fe(OH）2 +2e－=Fe+2OH－ |
| C．放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动 |
| D．蓄电池的电极可浸入某种碱性电解质溶液中 |
熔融碳酸盐燃料电池，是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池。其电解质是熔融态碳酸盐。下图是用熔融碳酸盐作电解质，氢气和氧气形成的燃料电池；下列说法正确的是：
| A．该电池放电时，负极的反应式为：H2 - 2e-+CO2 =H2O+ CO32- |
| B．该电池中CO32-的为由左边移向右边移动 |
| C．该电池放电时，正极的反应式为：O2 +2CO2+ 4e- =2CO32- |
| D．该电池放电时，当转移4mol e-时正极消耗1mol O2和1mol CO2 |
铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O＝ Fe（OH）2＋2Ni（OH）2
下列有关该电池的说法不正确的是
| A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe |
| B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH−−2e−＝Fe（OH）2 |
| C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 |
| D．电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2＋2OH−−2e−＝Ni2O3＋3H2O |
钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质，其反应原理如下图所示：
下列说法不正确的是
| A．放电时，电极A为负极 |
| B．根据上表数据，该电池工作的适宜温度应控制在350～2050℃ |
| C．充电时，Na+的移动方向为从电极B到电极A |
| D．充电时，总反应为Na2Sx==2Na+xS(3<x<5)，则阳极的电极反应式为Sx－2e－==xS |
、碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni (s)＋4CO(g)
Ni(CO)4(g)，ΔH＜0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是 （填字母编号）。
| A．增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低 |
| B．缩小容器容积，平衡右移，ΔH减小 |
| C．反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时， CO的体积分数降低 |
| D．当4v正[Ni(CO)4]= v正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态 |
（2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫。
已知：CO (g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol-1
S(s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol-1
则SO2(g)＋2CO (g)＝S(s)＋2CO2(g) ΔH＝ 。
（3）对于反应：2NO（g）+O2
2NO2(g)，向某容器中充入10mol的NO和10mol的O2，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线（如图）。
①比较P1、P2的大小关系：________________。
②700℃时，在压强为P2时，假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为______（最简分数形式）
（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 。若该燃料电池使用一段时间后，共收集到20mol Y，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。
目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题：
I．甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为：
CH4(g) + H2O(g)
CO(g) + 3H2(g)
（1）阅读下图，计算该反应的反应热ΔH = __________kJ/mol。
II．用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
（2）以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为______________________________________________________________________。
（3）以CH4、O2为原料，100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为448 mL（标准状况），产生的气体全部被溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________，各离子浓度由大到小的顺序为______________________________。
III．利用I2O5消除CO污染的反应为：5CO(g) + I2O5(s) 5CO2(g) + I2(s)，不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO，测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答：
（4）T2时，0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
（5）T1时化学平衡常数K = ____________________。
（6）下列说法不正确的是___________（填字母序号）。
| A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态 |
| B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等 |
| C．d点时，增大体系压强，CO的转化率不变 |
| D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb < Kd |
粤公网安备 44130202000953号