- 原电池原理的应用
- 共4430题
（2015秋•河南校级月考）工业常用燃料与水蒸气反应制各H2和CO，再用H2和CO合成甲醇．
（1）制取H2和CO通常采用：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+131.4kJ•mol-1，下列判断正确的是______．
A．该反应的反应物总能量小于生成物总能量
B．标准状况下，上述反应生成ILH2气体时吸收131.4kJ的热量
C．若CO（g）+H2（g）═C（s）+H2O（l）△H=-QkJ•mol-1，则Q＜131.4
D．若C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H1；CO（g）+H2O（g）═H2（g）+CO2（g）△H2 则：△H1+△H2=+131.4kJ•mol-1
（2）甲烷与水蒸气反应也可以生成H2和CO．该反应为：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）
己知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气，测得的数据如下表：
根据表中数据计算：
①0min～2min内H2的平均反应速率为______．
②达平衡时，CH4的转化率为______．在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气，达到新平衡时H2的体积分数与原平衡相比______（填“变大”、“变小”或“不变”），可判断该反应达到新平衡状态的标志有______（填字母）
A．CO的含量保持不变 B．容器中c（CH4）与c（CO）相等
C．容器中混合气体的密度保持不变 D．3v正（CH4）=v逆（H2）
（ 3 ）合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇（CH3OH），常用向废液中加入硫酸钴，再用微生物电池电解，电解时Co2+被氧化成Co3+，Co3+把水中的甲醇氧化成CO2，达到除去甲醇的目的．工作原理如下图（c为隔膜，甲醇不能通过，其它离子和水可以自由通过）．
①a电极的名称为______．
②写出除去甲醇的离子方程式______．
正确答案
AD
0.18mol•L-1•min-1
20%
变小
ad
阳极
6Co3++CH3OH+H2O=6Co2++CO2+6H+
解析
解：（1）A、反应是吸热反应，依据能量守恒分析判断，生成物能量总和大于反应物能量总和，故a正确；
B、标准状况下，上述反应生成1mol H2气体时吸收131.4 kJ的热量，故b错误；
C、若CO（g）+H2（g）=C（s）+H2O（1）△H=-QkJ•mol-1，则Q=131.4，故c错误；
D、根据盖斯定律，若C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H1；CO（g）+H2O（g）=H2（g）+CO2（g）△H2 则：△H1+△H2=+131.4kJ•mol-1，故d正确；
故答案为：AD；
（2）①0min～2min 内H2的平均反应速率为
故答案为：0.18mol•L-1•min-1；
②4min时，参加反应的甲烷为2mol-1.6mol=0.4mol，生成氢气为0.4mol×3=1.2mol，达到平衡，此时甲烷的转化率为
a．CO的含量保持不变，反应达到平衡；
b．容器中c（CH4）与c（CO）相等，不一定平衡；
c．容器中混合气体的密度一直不变，不是平衡状态的标志；
d．3ν正（CH4）=ν逆（H2），反应达到平衡；
故答案为：20%；变小；ad；
（3）①电极a，Co2+被氧化成Co3+，发生氧化反应，为电解池的阳极，
故答案为：阳极；
②甲醇被氧化生成二氧化碳，Co3+被还原生成Co2+，溶液呈酸性，则生成物中含有氢离子，所以该反应离子方程式为：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+，
故答案为：6Co3++CH3OH+H2O=6Co2++CO2+6H+．
（2014秋•建德市校级月考）下列关于各装置图的叙述中，不正确的是（ ）
A
a为阳极，b为阴极
B
发生的总反应为：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
C
若X为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，并防止倒吸
D
铁钉几乎不发生腐蚀
正确答案
解析
解：A、根据电流的方向可知a为电解池的阳极，b为阴极，故A正确；
B、铁比铜活泼，为原电池的负极，发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B错误；
C、氨气或氯化氢易溶于水而产生倒吸，但氨气或氯化氢不溶于四氯化碳，四氯化碳与水互不相溶且密度比水大，可起到防止倒吸的作用，故C正确；
D、浓硫酸具有吸水性，在干燥的环境中铁难以腐蚀，故D正确．
故选B．
（1）电极反应式：正极______
（2）电池反应式______
（3）盐桥的作用是______
（4）此电池的优点是______．
正确答案
解：（1）正极铜离子发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：Cu2++2e-=Cu；
（2）电池反应式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故答案为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu；
（3）盐桥的作用是平衡电荷，构成闭合回路，故答案为：平衡电荷，构成闭合回路；
（4）使用该电池极化作用明显减弱，可以较长时间工作，故答案为：极化作用明显减弱，可以较长时间工作．
解析
解：（1）正极铜离子发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：Cu2++2e-=Cu；
（2）电池反应式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故答案为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu；
（3）盐桥的作用是平衡电荷，构成闭合回路，故答案为：平衡电荷，构成闭合回路；
（4）使用该电池极化作用明显减弱，可以较长时间工作，故答案为：极化作用明显减弱，可以较长时间工作．
某原电池反应的离子方程式为：Zn+2H+→Zn2++H2↑，关于此原电池下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．电解质为HCl或H2SO4，不能使用HNO3，HNO3具有强氧化性，反应不生成氢气，故A错误；
B．在电解质溶液中电子从负极流向正极，故B错误；
C．Zn为负极，失去电子，则Zn电极质量减少，故C错误；
D．正极为比Zn不活泼的金属或惰性电极，则石墨可作原电池的正极，故D正确；
故选D．
下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（ ）
正确答案
解析
解：题中只有C为氧化还原反应反应，可设计成原电池反应，其中通入甲烷的电极为负极，通入氧气的电极为正极而A、B、D都不是氧化还原反应，不能设计成原电池．
故选C．
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