2022年高考化学化学反应原理

2022年高考化学备考化学反应原理专题

微考点化学反应热的基本概念和大小比较

1.科学家首次用X射线激光技术观察到CO与0在催化剂表面形成化学键的过程。反应的热化学方程式为

CO(g)+0(g)=C02(g)AHl,反应过程的示意图如下：

状态i状态n状态in

•表示CO表示O77777777777表示催化剂

下列说法中正确的是()

A.AHDO

B.三种状态中，状态II最稳定

C.使用催化剂能增大CO和0生成CO2的平衡转化率

D.若2C0(g)+02(g)=2C02(g)的反应热为AH”贝！］有AHz>2AHi

2.下列有关能量的判断和表示方法正确的是()

A.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)AH=+L9kJ•molT可知：石墨比金刚石更稳定

B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多

+-

C.由H(aq)+0H(aq)=H20(l)AH=-57.3kJ•mo「‘可知：含ImolCIfcCOOH的溶液与含ImolNaOH的

溶液混合，放出热量等于57.3kJ

D.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+0式由=240(1)

AH=-285.8kJ

3.由NQ和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()

O

过

渡态

N2O(g)+NO(g)\^^

N^(gHNO2(g)'

反应过.

A.反应生成ImolNz时转移4moic一

B.反应物能量之和大于生成物能量之和

C.N20(g)+N0(g)=N2(g)+N02(g)

△H=-139kJ•mol

D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和

4.（2020•湘潭模拟）BeCL是有机反应的催化剂。镀和氯气反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是

（）

反应过程

A.E?是正反应的活化能

B.该反应的A*0

C.加入催化剂，AH减小

D.AH=E2-E,

5.单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如下图所示。下列说法正确的是（）

能量|（单斜,

①Ss）+O2（g）

②S（正:交3）+02研

HI

IIAH,=-297.16kJ-mol-'

AH2=-296.83

kJ•mol-1

I\\SO2（g）

°反应过程

A.S（单斜,s）=S（正交,s）AH=+O.33kJ•mol-1

B.正交硫比单斜硫稳定

C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高

D.①表示断裂ImolO2中的共价键所吸收的能量比形成ImolSOz中的共价键所放出的能量少297.16kJ

6.根据以下三个热化学方程式：

①2H2s(g)+302(g)=2S02(g)+2H20(l)

AHI=-QikJ•mol

②2112s(g)+02(g)=2S(s)+2H?0⑴

AH2——Q2kJ,mol

③2Hzs(g)+02(g)=2S(s)+2H20(g)

△Hs=-QskJ,mol'o

判断0、Qz、Qa三者关系正确的是(Qi、QZ、Qa均大于0)()

A.Q,>Q2>Q3B.QDQDQ?

C.Q3>Q2>Q.D.Q2>QI>Q3

7.臭氧层中臭氧分解过程如图所示，下列说法正确的是（）

催化反应：

反应物,①O3+CI—*O2+C1O

②cio+o-eg

生成物。2+。2

臭氧分解过程示意图

A.催化反应①②均为放热反应

B.催化剂不能改变该反应的焰变

C.C10是该反应的催化剂

D.在该反应过程中没有化学键的断裂与生成

答案精析

1.D

2.A［石墨转化为金刚石的过程是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，A正确；等质量的硫蒸

气和硫固体分别完全燃烧，固体硫变为蒸气需要吸收热量，前者放出热量更多，B错误；含ImolQhCOOH

的溶液与含ImolNaOH的溶液混合，醋酸为弱酸，溶于水电离需要吸热，放出热量小于57.3kJ,C错误；

2gH2的物质的量为Imol,此反应为放热反应，A1K0,故氢气燃烧的热化学方程式为2lb(g)+02(g)=2110(1)

AH=2X(—285.8kJ,mol')——571.6kJ,mol!,D错误。］

3.A

4.B［Ei是正反应的活化能，E,是逆反应的活化能，A项错误；该反应是放热反应，B项正确；加入催化

剂，减小Ez和E”不改变AH,C项错误;AH=E1-E2,D项错误。］

5.B

6.A［由①［②得:S(s)+02(g)=S02(g)AH=1(AHI-AH2)<0,所以;(一QI+QJ<0,即由②;③

得：H20(g)=1120(1)AH=1(AH2-AlhXO,所以"(-QdQsXO,即Q?泪3。故GQDQs。］

7.B［反应①是对应活化能为3的反应，由图知该反应的反应物总能量低于生成物总能量，即①为吸热

反应，同理知②为放热反应，A错误；催化剂只能改变化学反应速率，B正确；C10是中间产物，C1是催

化剂，C错误；任何化学反应都是旧键断裂与新键形成的过程，I)错误。］

微考点47热化学方程式的四种常见考查形式

1.(2019•哈尔滨质检)已知充分燃烧ag乙快气体时生成Imol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkj,

则乙快燃烧的热化学方程式正确的是()

A.2c2H2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(l)

△H=—2bkJ,mol1

5

B.C2H2(g)+/(g)=2C02(g)+IW)⑴

AH=+2bkJ,mol1

C.2aH2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(l)

AH=-4bkJ•mol-1

D.2c2HMg)+502(g)=4C02(g)+2H20(l)

AH=+bkJ,mol1

2.(2019•贵州贵阳质检)已知：①CO的结构式为CMO；

②298K时相关化学键的键能数据如下表：

化学键H-H0—HC—HC^)

键能/

4364654131076

kJ•mol-1

则反应C0(g)+3似g)CHKg)+HzO(g)的AH的值为()

A.-198kJ-mol-1B.+267kJ-mol-1

C.-298kJ•moi-1D.+634kJ•mol-1

3.根据如图关系(图中计量单位为mol)计算2N0(g)+2Hz(g)=N2(g)+2H2()(g)的411为()

“L1|-2N(g)―婴_-N?(g)

2NO(g)—布

2O(g)I------1

bkJdw、二］•2HQ(g)

2H式g)-------4H(g)

A.(a+b-c—d)kj,mol'

B.(c+a—d—b)kj,mol1

C.(c+d-a—b)k.J,mol'

D.(c+d—a—b)kj,mol1

Mfr

4.由金红石TiOz制取单质Ti,涉及的步骤为Ti02—^TiClionn^*,t“Ti。已知:

①C(s)+()2(g)=C02(g)AHl

@2C0(g)+02(g)=2C0z(g)A1I2

③TiOz(s)+2Ch(g)=TiC"(s)+02(g)AH3

则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCli(s)+2C0(g)的△H为()

A.△H3+2AH1-2AH2

B.AHS+AHLAHZ

C.AHs+2AHi—AH?

D.AH3+AH,-2AH2

5.(2019•浙江联考)根据能量变化示意图，下列说法正确的是()

A.反应物的总能量高于生成物的总能量

B.2molH和ImolO结合生成ImolfWlg)放出akj热量

CImolC(s)和lmolHzO(g)反应生成ImolCO(g)和lmolH2(g),需要吸收131.3kJ的热量

D.反应的热化学方程式可表示为C(s)+HzO(g)=CO(g)+H?(g)AH=+(a—b)kj•mol1

6.(2019•河北武邑调研)N?(g)与Hz(g)在铁催化剂表面经历如下过程生成NFh(g),下列说法正确的是()

N+3H

能量/kJ

I1129

-imolN2+-^molH2

1molNH,

反应过程

A.【中破坏的均为极性键

B.IV中NH2与H的总键能大于NH3中的总键能

c.II、in和w均为放热过程

D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH>0

7.(2019•北京丰台区模拟)NQ和CO是环境污染性气体，可在PtQ+表面转化为无害气体，其反应原理为

N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)AH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所

示。下列说法不正确的是()

乙

A.

△H=AHI+AH2

B.△H=-226kJ-mol-

C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能

D.为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O+和PUO2

8.写出下列反应的热化学方程式。

(1)12018•北京，27(1)]近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程

如下:

SO2+H2O反产/SO2

_•1热

1能H.SO,分解卜催化歧化s燃烧

反应I1^1

H2SO4

反应I：2H2S04(1)=2S0Z(g)+2H20(g)+02(g)

AHt=+551kJ•mol-1

-1

反应IH：S(s)+O2(g)=SO2(g)AH3=-297kJ•mol

反应n的热化学方程式:

(2)[2017•天津，7(3)]0.ImolCL与焦炭、TiOz完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiOz•xQO

的液态化合物，放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为

(3)[2014•大纲全国卷，28(1)]化合物AX,和单质先在一定条件下反应可生成化合物AXs。已知AX,的熔点

和沸点分别为-93.6℃和76℃,AXs的熔点为167℃。室温时AX?与气体X,反应生成ImolAXs,放出热量

123.8kjo该反应的热化学方程式为

(4)下表是部分化学键的键能数据:

化学键P-PP—00=0P=0

-1

键能/kJ•molabcX

。氧原子

•磷原子

p，P.O,1,

已知Imol白磷(P)完全燃烧放热为dkj,白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示，则表中x=

___________________________________________________________________________(用含有a、b、c、d的

代数式表示)。

9.(1)目前N1%和(NI1,)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO?可发生如下可逆反应：

反应I.2阳⑴+40⑴+C02(g)(NH.1)2CO3(aq)AH,

反应H.NH3⑴+旦0⑴+C(h(g)NH4HC03(aq)AH2

反应III.(NH【)2c03(aq)+&0⑴+CO2®2NH4HC03(aq)AH3

则AIL与△乩、AH2之间的关系：AHa=

⑵白磷(P.i)可由Ca3(P0，)2、焦炭和SiOz在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：

①2Ca3(P0)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+Pt(s)+10C0(g)△乩=+3359.26kJ-mol-1

②CaO(s)+SiO2(s)=CaSiOs(s)

AH2=-89.61kJ-mol-1

@2Ca3(PO4)2(s)+6Si0z(s)+IOC(s)=6CaSiO3(s)+P](s)+lOCO(g)△上

则AH：,=kJ•mol，

⑶分析图像可知，若0.5molC0被氧化，放出QkJ热量，则。=；若该反应是可逆反应,

则在相同条件下将0.5molC0与ImolNO?混合充分反应后放出的热量.Q(填“或

“=")kj。

能最/kJ•mol_,

一「

NO2(g)+CO(g)\3T

网新N6(g)

反应过.

(4)真空碳还原一氯化法可实现由铝土矿制I备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：

-1

A1203(S)+AlCL(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3C0(g)AH=akJ-mol

-1

3A1C1(g)=2A1(1)+AlCl3(g)AIl=bkJ•mol

则反应A1203(S)+3C(S)=2A1(1)+3C0(g)的AH=kJ飞。1-'(用含a、b的代数式表示)。

10.(2020・临沂调研)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的熔变，并

采取相应措施。化学反应的焙变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。

(1)实验测得5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇

燃烧的热化学方程式：______________________________________

(2)由气态基态原子形成Imol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是

反应物的化学键被破坏和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形

成化学键又会释放能量。

化学键H-HN-HN三N

键能/kJ•mol-1436391945

已知反应：

-1

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=akJ-mol

试根据表中所列键能数据估算a的值为o

(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焰变进行推算。已知:

C(s,石墨)+()2(g)=C02(g)

AHi=-393.5kJ-moP'

2H2(g)+02(g)=2H20(l)

1

AH2=-571.6kJ•moP

2cH2(g)+502(g)=4CO2(g)+2H20⑴

AH3=-2599kJ•mol-1

根据盖斯定律，计算298K时由C(s,石墨)和H(g)生成ImolCJUg)反应的始变:

答案精析

1.C2.A

3.A［由图中转化可知，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2HzO(g)

△H=(a+b—c—d)kj•mo「'。］

4.C

5.C［由图可知I,反应物［C(s)+lbO(g)］具有的总能量低于生成物［C0(g)+H2(g)］具有的总能量，A错误;

ImolC(g)>2moiH(g)和ImolO(g)结合生成ImolCO(g)和ImolHMg)放出akj热量，并未生成HQ(g),B错误；

由图可知，生成物具有的总能量比反应物具有的总能量高131.3kJ,故ImolC(s)和lmolH2(g)反应生成

ImolCO(g)和lmolH2(g),需要吸收131.3kJ的热量，C正确；根据反应热与正、逆反应活化能的关系“AH

=E,(正反应)一E”(逆反应)”可知，该反应的AH=+(b-a)kJ•mor',D错误。］

6.C7.1)

-1

8.(1)3S02(g)+2H20(g)=2H2S0,,(1)+S(s)AH2=-254kJ-mol

(2)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl,(l)+2C0(g)

AH=-85.6kJ•mol"1

-1

(3)AX3(l)+X2(g)=AXs(s)AH=-123.8kJ•mol

.d+6a+5c—12b

(4)------4------

解析(i)由题图可知，反应n的化学方程式为3so2+21的作型AHSO'+SJ。根据盖斯定律，反应n=一

-1

(反应I+反应III)可得:3S02(g)+2H20(g)=2H2S04(1)+S(s)AH2=-254kJ•mol,

(2)由所给数据不难计算，该反应的热化学方程式为2c12(g)+Ti02(s)+2C(s)=TiCL(l)+2C0(g)

△H=-85.6kJ•mol-11,

(3)根据AX：t的熔点和沸点可知室温时AX3为液体，由AXs的熔点可知AXs室温时为固体。由此可写出室温时

AX：,与气体X2反应生成AXs的热化学方程式：AX3(l)+X2(g)=AX5(s)AH=-123.8kJ-moP'o

(4)利用焰变AH=E反应物的犍施之利一E金成物的隹徙之和，根据化学方程式PI+5O2^PIOIO,得出AH=(6molP—P+

5moi0^0)—(4molP^0+12molP-0)=—do

9.(1)2AH2-AH,(2)+2821.6(3)117<(4)(a+b)

解析(1)根据盖斯定律，利用NH：,和(NH,)£03作工业捕碳剂与CO?反应的三个反应，将H式X2—I式即可

得到III式。(2)根据反应可得①+②X6=③，所以△%=+3359.26kJ♦mol89.61kJ♦mol'X6=+

2821.6kJ•mol，(3)由图知，消耗0.5molCO时放出的热量为(368kJ•mol-1-134kJ•mol-1)XO.5

mol=117kj,可逆反应过程中反应物不可能消耗完，因此放出的热量小于QkJ。(4)根据盖斯定律，将题

中所给的两个热化学方程式相加可得所求的热化学方程式，该反应的AH=(a+b)kJ-mol-'o

10.(1)2CH30H⑴+302(g)=2C02(g)+411,0(1)

AH=-1452.8kJ•mol-'

⑵-93(3)+226.7kJ-mol-1

5g

解析(D设2molCHQH(l)完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为Q。则有二

11o.DKJy

解得Q=1452.8kJ,所以甲醇燃烧的热化学方程式为2cH30H(l)+3O2(g)=2C()2(g)+4H2O(DAH=-1

452.8kJ•morlo

(2)反应热AH=a=反应物键能总和一生成物键能总和=3X436kJ师0「'+945kJ-11101-'-6\391kJ-mol

-1-

=-93kJ-moP'o(3)AH=1x(4AH,+AII2-AII3)=|x[4X(-393.5kJ•mol')+(-571.6kJ-mol

T)一(一2599kJ•mol-1)]=+226.7kJ•mol-1.

微考点48原电池原理及基于“桥和膜”的双液原电池

1.一种光化学电池的结构如图所示，电池总反应式为AgCl(s)+Cu+(aq)=Ag(s)+Cu：+(aq)+Cr(aq),

下列关于该电池在工作时的说法中正确的是()

A.生成108g银，转移电子个数为2NA

B.Cu+在负极发生氧化反应

C.Ag电极活泼，Ag失电子发生氧化反应

D.由负极迁移到正极

2.(2019•深圳调研)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统，放电前，被膜隔开的电解质为Na&和NaBn,

放电后分别变为NazSi和NaBr。下列叙述正确的是()

A.放电时，负极反应为3NaBr—2e-=NaBn+2Na+

B.充电时，阳极反应为2NazS2—21=Na2s』+2Na+

C.放电时，Na卡经过离子交换膜，由b池移向a池

D.用该电池电解饱和食盐水，产生2.24L也时，b池生成17.40gNa3

3.Zn—Zn$O」一PbSO,一Pb电池装置如图，下列说法错误的是()

A.SOT从右向左迁移

B.电池的正极反应为Pb?++2e-=Pb

C.左边ZnSO」浓度增大，右边ZnSO,浓度不变

D.若有6.5g锌溶解,有0.ImolSO厂通过离子交换膜

4.(2020•杭州质检)科学家用氮化钱材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现

了以C02和40合成CH」。下列关于该电池叙述错误的是（）

H2O质子交换膜

A.电池工作时，整个过程是将太阳能转化为电能

B.铜电极为正极，电极反应式为C02+8e-+8H'=CHi+2HA

C.电池内部1广透过质子交换膜从左向右移动

D.为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量硝酸溶液

5.（2019•咸阳质检）利用如图所示电池装置可以将温室气体C0,转化为可燃气体C0,其中含有的固体电解

质能传导质子（H+）。下列说法正确的是（）

质子交换膜

A.该过程中有两种形式的能量转化

-

B.a电极表面的反应为40H-4e=2H20+02t

C.该装置工作时，酎从b电极区向a电极区移动

D.该装置中每生成2molC0,同时生成ImolO?

6.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

电流表

盐桥

以石墨

NacXiffi

c岛:溶液

甲乙

（1）如图为某实验小组依据氧化还原反应：（用离子方程式表示）,设计的原

电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g,导线中通过mol电子。

⑵其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH.C1溶液，石墨电极反应式为

这是由于NH.tCl溶液显（填“酸性”“碱性”或“中性”），

用离子方程式表示溶液显此性的原因__________________________________

用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式:

然后滴加几滴硫氟化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假

设，某同学的假设是：“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO『，试写出该

反应的离子方程式：。

(3)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+2K2FeO,+8IbO第常3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

放电时正极附近溶液的碱性(填“增强”“减小”或“不变”)；放电时每转移3moi电子，有

mo1KFeO”被(填“氧化”或“还原”)。

答案精析

1.B

2.C［结合图像和题给信息分析，放电时，负极反应为2Na2s2-2e-=Na£,+2Na+,正极反应为NaBr：1+

2Na++2-=3NaBr,A项错误：充电时，阳极反应和放电时原电池的正极反应互为逆过程，即充电时的阳

极反应为3NaBr—2e-=NaBn+2Na+,B项错误；放电时，原电池中阳离子移向正极，故Na*经过离子交

换膜由b池移向a池，C项正确；用该电池电解饱和食盐水，整个过程得、失电子数目相等，但未指明是

否在标准状况下，无法根据生成氢气的体积计算转移的电子数，D项错误。］

3.B

4.D［A项，根据图示可知，该装置将太阳能转化为电能，正确；B项，根据电子流向知，Cu是正极，正

极上C&得电子和H+反应生成甲烷,电极反应式为m+8屋+8H+=CH,+2HO正确；C项,放电时,电

解质溶液中阳离子向正极移动，所以装置中的射由左向右移动，正确；D项，由于硝酸易挥发，生成的甲

烷中会混有HNOs气体，而且铜电极会溶于硝酸，应加入硫酸，错误。］

5.D

6.(l)Fe+CuJ+=Fe"++Cu0.2

+-

(2)2Il+2e=H2t酸性

+

NH：+HzONH3•H20+H

2+3+

2Fe+Cl2=2Fe+2C1~

3++

2Fe+3Cl2+8H20=2Fe0r+6Cr+16H

⑶增强1还原

解析⑴负极反应：Fe—2e=Fe2+,正极反应：Cu"+2e-=Cu,则原电池反应为Fe+Cu,*=Fe2*+Cu。

设导线中通过电子的物质的量为xmol,则负极减少28g•moP1•xmol,正极增加32g,moK,•xmol,28x

+32x=12,解得x=0.2。

(2)NH,C1水解，溶液显酸性，正极上H’得电子，负极上Fe失电子生成Fe"。Ck将Fe"氧化为Fe'+,Ck

过量时，发生的反应为2Fe3++3Ck+8H2O=2FeO厂+6C厂+16H+。

(3)放电时，锌作负极，高铁酸钾在正极反应，生成0H\溶液的碱性增强，铁元素的化合价从+6价变化

到+3价，所以当转移3mol电子时，有1mol高铁酸钾被还原。

基于有机物、微生物'熔融盐等的燃料电池

1.甲醇（ClhOH）是一种有毒物质，检测甲醇含量的测试仪工作原理示意图如下。下列说法正确的是（）

A.该装置将电能转化为化学能

B.a电极发生的电极反应为CH：QH—6r+&0=«）2+611+

C.当电路中有Imol电子转移时，有ImolH*移向a电极区

I）.将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液，该测试仪不可能产生电流

2.（2020•南昌模拟）一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池的说法正确的是（）

A.a电极发生还原反应

B.H+由右室通过质子交换膜进入左室

+

C.b电极反应式为2N0r+10e+12H=N2t+6HQ

D.电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极

3.NO/、O2和熔融NaNOa可制作燃料电池，其原理如图。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y。

下列说法正确的是（）

A.若将该电池中的熔融NaNO；,换成NaOH溶液，则不可能产生电流

B.电子从石墨II电极流向石墨I电极

C.石墨I电极的电极反应式为NOz+NO；—1=附。5

D.NO?只有还原性没有氧化性

4.（2019•大连调研）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料

电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

ab

A.电子从b流出，经外电路流向a

--H

B.HS-在硫氧化菌作用下转化为SO厂的反应是HS+4H20-8e=S0r+9H

C.如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化

D.若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.5moiH，通过质子交换膜

5.（2019•河北邢台质检）宇宙飞船配备的高效MCPC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气,

-

电解质为熔融的碳酸钾，已知该电池的总反应为2H2+02=2H20,负极反应为H2+COs-2e=C02+H20,

则下列推断中，正确的是（）

A.电池工作时，C07向负极移动

B.电池放电时，外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极

C.正极的电极反应：40H—4e-=021+2HsO

D.通氧气的电极为正极，发生氧化反应

6.乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，电池总反应：C2Il50H+302=2C02+31I20,

电池示意图如图所示。下列说法中正确的是（）

A.电池工作时，质子向电池的负极迁移

B.电池工作时，电子由b极沿导线流向a极

-+

C.a极上发生的电极反应：C2H50H+3H20+12e=2C02+12H

+

D.b极上发生的电极反应：4H+02+4e'=2H20

7.（2019•贵州贵阳模拟）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。用这种电池直接去除城市

废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示，下列有关描述正确的是（）

H2O

多孔碳电极

A.电池工作时*移向负极

B.该电池用的电解质溶液是KOH溶液

C.甲电极反应式：0)(即12)2+比0—6-=0)2+弗+6『

D.电池工作时,理论上每净化lmolC0(NH2)2,消耗33.6LA

8.(2015•江苏，10)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()

电极A

CO+H■—

2aw

催

化

重

整

彳)脱水)

CH4+H2O

CO2+H2O

A.反应CH1+H2O^^3&+C0,每消耗ImolCH,转移12mol电子

--

B.电极A上任参与的电极反应为H2+2OH-2e=2H2O

C.电池工作时，COT向电极B移动

D.电极B上发生的电极反应为02+20)2+4/=2(：0鼠

9.直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。

熔融盐乙姆燃料电池

(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为(填名称)。

(2)碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为

使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断降低，其原因是

O

(3)酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为

___________________________________________________________________________,

通过质子交换膜的离子是.

(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，COT向电极(填“a”或"b”)

移动，电极b上发生的电极反应式为

10.[2018•天津，10(3)]0z辅助的Al—CO?电池工作原理如图所示•该电池电容量大，能有效利用CO?,

电池反应产物A12(G0,)3是重要的化工原料。

含AlCh的离子液体

电池的负极反应式：_

电池的正极反应式：602+6e-=60r

6C02+60；=3C20r+6O2

反应过程中Q的作用是.

该电池的总反应式：____________________________________________________________

答案精析

1.B

2.C[b极的硝酸根得到电子生成氮气，发生还原反应，是正极，A错误；燃料电池中阳离子向正极迁移，

即1广由左室通过质子交换膜进入右室，B错误；图中有质子交换膜，说明是酸性介质，硝酸根离子得到电

子生成氮气，根据电荷守恒可知反应物中还有氢离子参与反应，C正确；电池工作时，电流从正极(b极)

流向负极(a极)，D错误。]

3.C[NO?能与NaOH发生氧化还原反应，反应过程中有电子转移，故可产生电流，A项错误；根据电池工

作示意图，石墨H电极上得电子发生还原反应，为电池正极，石墨I电极为电池负极，电子从石墨I电

极流向石墨II电极，B项错误；石墨I电极上，NO,失去电子与NO；结合转化为N2O5,C项正确；NO?既有氧

化性又有还原性，D项错误。]

4.B

5.A[A项，电池放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以COT向负极移动，正确；

B项，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，即电子从通入氢气的负极沿导线流向通入氧气的正极，

错误；C项，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为02+2O)2+4e-=2C(T,

错误；D项，燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，

错误。]

6.D

7.C[A项，原电池中阳离子向正极移动，则电池工作时H*移向正极，错误；B项，该原电池是酸性电解

质，质子交换膜只允许氢离子通过，错误；C项，负极上是C0(NH2)Z失电子生成二氧化碳和氮气，则负极

反应式：(；0(阳2)2+比0—6r=(：02+附+6小，正确；D项，电池的总反应式：20)(帆)2+302=2(；02+2附

+4HQ,每净化lmolCO(NHz)2,消耗1.5mol()2,则在标准状况下氧气为33.6L,由于没说明是标准状况，所

以氧气的体积不能求算，错误。]

8.D

9.⑴氧气

-

(2)C2H5OH+160H-12e-=2C0r+11H2O空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱性，同时反应中

也会消耗K01I

+-+

(3)02+4H+4e=2H20H

-

(4)a02+2C02+4e=2C0r

10.Al-3e-=Al：1+(^2Al-6e-=2Ar+)催化剂2Al+6C02=Ah(a(h)3

微考点50基于锂'钠、铁、镣等新型高能的化学电源

1.近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂一铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐

蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li+CuQ+H2O=2Cu+2Li++2OH，如图所示。下列说法不正确

的是（）

有机铝酸锌锂水溶液

电解质固体电解质电解质

A.放电时，Lif透过固体电解质向Cu极移动

B.放电时，负极的电极反应式为0120+玲0+21=201+20『

C.通空气时，铜被腐蚀，表面产生CuzO

D.整个反应过程中，铜相当于催化剂

2.（2020•黄冈质检）如图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为

2Na+xS=Na2Sx,其中M由Na,。和AI2O3制得。根据有关叙述判断下列说法中错误的是（）

ab

M

A.M有两个作用：一是导电，二是隔离钠与硫，防止二者化合

B.该电池的正极反应式为xS+2e.=ST

C.该电池的负极发生还原反应

D.消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍

3.大功率的镶氢电池使用在油电混合动力车辆中。银氢电池（Ni-MH电池）正极板材料为NiOOH,负极板材

料为吸氢合金，下列关于该电池的说法中正确的是（）

A.放电时电池内部H+向负极移动

B.充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连

-

C.充电时阳极反应式为Ni（OH）2+OH--e=NiOOH+H2O

D.放电时负极的电极反应式为MH“一ne-=M+nH+

4.高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，充放电时的总反应式为3Zn+2KFeOd

放电,

8H20W3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOHo下列叙述正确的是()

A.放电时，负极反应式为3Zn-6e-+60lT=3Zn(0H)2

B.放电时，正极区溶液的pH减小

C.充电时，每转移3moi电子，阳极有lmolFe(0H)3被还原

D.充电时，电池的锌电极接电源的正极

5.全锐液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为V3++V02++

H20虢V0"2H”严。下列叙述正确的是()

A.放电过程中电解质溶液中阴离子移向正极

B.放电时每转移0.5mol电子，负极有0.SmolV+被氧化

C.充电时阳极附近溶液的酸性减弱

D.充电时阳极反应式为V0，+2H++e-=V()2++Ha

6.(2019•濮阳模拟)一种钉(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的工作原理及电池中发生的主要反应

如图所示。下列说法错误的是()

c"——-

I工作卜

电~—电极)上

太阳光

电解质