2017-2018学年高中化学 第一章 化学反应与能量转化 第三节 化学能转化为电能——电池(第2课

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高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能__电池(第2课时)化学电源测试题1鲁科版选修4

高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能__电池(第2课时)化学电源测试题1鲁科版选修4

第1章第3节化学能转化为电能--电池第2课时化学电源一、选择题1.锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。

锂-硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成,金属锂片作为负极,正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开,其电池结构如图,下列说法不正确的是( )A. 负极的电极反应式为Li-e-===Li+B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性C. 电池工作时电子经导线流向正极,又经高氯酸锂介质流向Li极D. 总反应方程式为2Li+S===Li2S2.某手机电池采用了石墨烯电池,可充电5分钟,通话2小时。

一种石墨烯锂硫电池(2Li +S8===Li2S8)工作原理示意图如图。

已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。

下列有关该电池说法不正确的是( )A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B. A电极为该电源的负极,发生氧化反应C. B电极的反应:2Li++S8+2e-===Li2S8D. 电子从A电极经过外电路流向B电极,再经过电解质流回A电极3.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A. 正极反应式:Ag+Cl--e-===AgClB. 每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C. Na+不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物4.Mg­H2O2电池是一种化学电源,以Mg和石墨为电极,海水为电解质溶液,示意图如图所示。

下列说法不正确的是( )A. 石墨电极是该电池的正极B. 石墨电极上发生还原反应C. Mg电极的电极反应式:Mg-2e-===Mg2+D. 电池工作时,电子从Mg电极经导线流向石墨电极,再从石墨电极经电解质溶液流向Mg电极5.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。

高中化学人教版新旧版教材对比分析与考试注意事项

高中化学人教版新旧版教材对比分析与考试注意事项

高中化学人教版新旧版教材对比分析与考试注意事项一、新旧课程标准对比普通高中化学课程标准(2017年版)普通高中化学课程标准(实验)化学反应与能量化学反应与能量化学反应的方向、速率和限度化学反应速率和化学平衡水溶液中的离子反应与平衡溶液中的离子平衡二、新旧教材的目录对比(1)第一章目录新教材(2020年5月第1版)旧教材(2007年2月第3版)第一章化学反应的热效应第一章化学反应与能量第一节反应热第一节化学反应与能量的变化第二节燃烧热能源第二节反应热的计算第三节化学反应热的计算从目录上看,新教材第一章将旧教材中前两节合并成了一节,使节奏更加紧凑。

同时因为在之前必修阶段已经学到过能源的问题,因此新版教材中将该内容删除,不赘述。

第一节顺序有调整:先讲反应热(化学反应中的热效应),再给出焓变概念,更符合学生认知的特点;同时还有一个变化是先讲中和热的测定,再讲热化学方程式,且删除了能源这一部分的内容。

(2)第二章目录新教材(2020年5月第1版)旧教材(2007年2月第3版)第二章化学反应速率与化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率第一节化学反应速率第二节化学平衡第二节影响化学反应速率的因素第三节化学反应的方向第三节化学平衡第四节化学反应的调控第四节化学反应的方向从目录上看,新教材将化学反应速率及其影响因素合并到了一节,这样节奏更紧凑。

同时增加了化学反应的调控问题,让学生在解决实际问题过程中体会反应速率与平衡的影响因素,实际过程中,通过综合考虑,找到合适的反应条件。

新教材第一节的变化:将旧教材中绪言部分的内容“活化能及有效碰撞理论模型”调整到了本章第一节,这样整个速率的有关概念及影响因素更为完整和紧凑。

而新教材中关于速率的影响因素的内容呈现是先从实验的角度进行探究,再从活化能与有效碰撞的理论的角度进行解释,更符合学生认知特点,更能为学生所接受和理解。

新教材中第二节的变化主要集中在以下两点:(1)删掉了旧教材中“可逆反应”的有关内容,因为在必修中也详细讲解了什么是“可逆反应”,因此不赘述;(2)新教材调整了一下顺序,先讲化学平衡常数,再讲影响平衡的因素,强调了一些外在条件的改变引起浓度商和平衡常数不再相等时,将导致平衡发生移动。

高中化学教案:化学反应与能量转化

高中化学教案:化学反应与能量转化

高中化学教案:化学反应与能量转化1. 引言本教案旨在帮助高中学生理解化学反应与能量转化的基本概念和原理。

通过深入分析不同类型的化学反应及其能量变化,学生将能够更好地掌握化学反应背后的基本原理,并能够运用所学知识解决实际问题。

2. 化学反应的定义和类型2.1 化学反应的定义•了解什么是化学反应,以及它与物理变化的区别。

•掌握如何表示化学反应,包括方程式和符号。

2.2 化学反应的类型•认识不同类型的化学反应,如合成、分解、置换和双替换等。

•分析每种类型反应的特点,并提供相关实例进行说明。

3. 反应热和焓变3.1 热力学基础知识回顾•复习热力学基本概念,如系统、周围、内能等。

•理解温度与热量之间的关系,以及焓变与热量之间的关系。

3.2 反应热和焓变的定义•介绍反应热和焓变的概念。

•解释反应热和焓变与化学反应速率之间的关系。

3.3 焓变的计算方法•讲解如何计算焓变,包括标准反应焓变、燃烧热和溶解热等。

•提供具体实例进行演示和练习。

4. 能量转化在化学反应中的应用4.1 燃烧反应•分析燃烧反应中能量转化的过程和原理。

•讨论不同类型的燃料及其能量释放。

4.2 齐次平衡和动力学控制下的反应速率•探讨齐次平衡与动力学控制下反应速率之间的关系。

•解释温度、浓度、表面积等因素对反应速率的影响,并提供实验案例进行说明。

4.3 化学电池和电化学反应•剖析化学电池中能量转换的机制。

•解释电池中产生电能的过程,并提供相关案例分析。

5. 应用案例分析与实践5.1 能量转化问题求解•提供一些真实应用案例,要求学生根据所学知识解决相关能量转化的问题。

•鼓励学生利用实验和计算方法验证他们的答案。

5.2 设计化学反应实验•激发学生的创造力,鼓励他们设计和进行一个涉及能量转化的化学反应实验。

•提供指导以确保实验的安全和有效性。

总结本教案通过系统地介绍化学反应与能量转化的基本概念及原理,帮助高中学生理解不同类型的化学反应及其能量变化。

丰富的案例分析和实践活动将有助于巩固所学知识,并培养学生解决问题和创新思维能力。

化学反应与能量变化 第3课时 原电池教案【新教材】高中化学人教版(2019)必修二

化学反应与能量变化 第3课时 原电池教案【新教材】高中化学人教版(2019)必修二

原电池核心素养通过对原电池和工作原理的深入学习,通过自主探究、自主求解的学习方式,培养学生科学探究和创新意识的化学素养。

学情分析本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。

该内容学生在必修2已有一定的了解,本节是该内容的加深,主要是增加了一个盐桥内容。

本节课试图以“教师实验引导,学生自主探究,自主分析设计”的学习方式学习。

本节课内容结构大致为:回顾原电池,完成了复习基本概念,总结单池原电池的设计思路,过渡盐桥原电池的设计思路,还探讨了盐桥的作用。

在课程实施过程中,演示实验,观察现象,提出疑问,自主解答。

在自主提问的过程中推动课的前进,旨在培养学生的动手能力、问题意识,学会实验,学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。

教学目标知识与技能:1.掌握原电池的概念和盐桥电池的工作原理;2.体会盐桥电池的优点和应用技能与方法:通过对单池原电池与盐桥原电池的设计对比,学会比较;教学重点电极反应式的书写教学难点电极反应式的书写、原电池正负极判断方法教学方案教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合教学用品多媒体设备一、原电池原理1.原电池的概念和实质(1)概念:将化学能转化为电能的装置。

(2)实质:利用能自发进行的氧化还原反应把化学能转化为电能。

理论上,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池2.原电池构成条件(1)有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是负极活泼性强的金属与电解质溶液的反应);(2)有两个活泼性不同的电极:相对活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属(如石墨)作正极。

【注意】惰性电极是指石墨、金、铂等(3)有电解质(酸、碱、盐)溶液或熔融电解质;(酒精、蔗糖、汽油、苯等为非电解质,不导电);(4)形成闭合回路。

①两电极同时插入电解质溶液中。

②两电极直接接触或有导线连接形成闭合回路;【练习1】3.原电池工作原理:(1)单液原电池(2)双液原电池①盐桥的组成:盐桥中装有由饱和的KCl、KNO3等电解质溶液和琼胶制成的胶冻②盐桥的作用:a.隔绝正负极反应物,避免直接接触,导致电流不稳定;b.通过离子的定向移动,构成闭合回路;c.平衡电极区的电荷。

高中化学知识点-化学反应原理-化学反应与能量-化学能与电能的应用

高中化学知识点-化学反应原理-化学反应与能量-化学能与电能的应用

化学能与电能规律总结1.原电池形成的条件(1)活泼性不同的两种电极材料(可以是金属和金属、金属和非金属、金属和金属氧化物等)。

(2)电极材料均插入电解质溶液中。

(3)两极相连形成闭合电路。

理论上,只要满足以上三个条件,均可构成原电池。

实际应用中,有些氧化还原反应很缓慢,产生的电流极其微弱(如两电极分别是Fe和C,电解质溶液为NaCl溶液的原电池)。

2.原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应的速率因为形成原电池后,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中的粒子运动时相互间的干扰减小,使反应速率增大。

(2)比较金属活动性的强弱例如:有两金属a、b,用导线相连后插入稀H2SO4溶液中,能溶解的金属活动性较强,表面出现较多气泡的金属活动性较弱。

(3)制造新的化学电源例如:锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池、新型燃料电池。

(4)金属的腐蚀与防护例如:用活泼金属保护较活泼金属,减慢腐蚀速度。

3.电子得、失守恒(电量守恒)原电池工作时,负极流出的电子总量等于正极流入的电子总量;还原剂在负极失电子总数等于氧化剂在正极得电子总数。

此规律在计算中有着广泛的应用。

4.原电池正负极的判断方法①根据构成原电池的必要条件之一:活泼金属作负极;②根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极作负极;③根据氧化还原反应确立:发生氧化反应(还原剂)的一极作负极。

5.原电池的概念、原理(1)将化学能转变为电能的装置叫做原电池,它的原理是将氧化还原反应中还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂,使氧化反应和还原反应分别在两极上进行。

(2)原电池的正极、负极及其反应正极:电子流入的电极,通常是不活泼金属或石墨材料电极,发生还原反应。

负极:电子流出的电极,通常是活泼金属一极,发生氧化反应。

6.常见的各类化学电源(1)干电池(锌锰电池)(2)充电池(铅蓄电池,镍镉电池,镍氢电池,锂电池)(3)燃料电池(氢氧燃料电池)7.原电池的工作原理由正负电极和适当的电解质溶液组成原电池,用导线连接原电池的正负电极时,原电池便开始工作。

高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能化学电源课件苏教版

高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能化学电源课件苏教版

解析:选 D。只考虑到 Fe 与 O2 在室温下不反应而错选 B。洗 过的铁锅在空气中放置,可发生吸氧腐蚀。电极反应式分别为 负极:2Fe-4e-===2Fe2+,正极:O2+2H2O+4e-===4OH-; 总反应式:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,而 Fe(OH)2 在空气 中又易被氧化为 Fe(OH)3。
[答案] C
(1)上述例题的原电池装置中,ZnSO4(aq)与 CuSO4(aq)能否互 换? (2)上述例题的原电池装置中,电子如何流动?
答案:(1)不能。 (2)电子从 Zn 电极经导线流向 Cu 电极。
原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
工作过程中电解质溶液中阳离子向正极移动(如 H+向 Cu 片定 向移动),阴离子向负极移动(如 SO24-向 Zn 片定向移动);与外 电路构成闭合回路。
原电池的电极判断 4.下列关于原电池的说法,正确的是( ) A.在正极上发生氧化反应 B.一般化学性质较活泼的电极为负极 C.在外电路中电子流出的一极为正极 D.原电池中的阳离子向负极移动 解析:选 B。原电池负极发生氧化反应,A 错误;外电路中电 子流出的一极为负极,C 错误;原电池中阳离子向正极移动, D 错误。
6.如图所示的装置中可观察到电流计的指针发生偏转,M 棒 变粗,N 棒变细,由此判断下表中所列 M、N、P 物质,其中 可以成立的组合是( )
选项 A B C D
M
N








P 稀硫酸 稀盐酸 AgNO3 溶液 Fe(NO3)3 溶液
解析:选 C。该原电池中 M 棒变粗,N 棒变细,说明原电池反 应时 N 棒溶解作负极,在 M 棒上有金属析出,M 棒作正极。A 选项中,负极为 M 棒且反应为 Zn-2e-===Zn2+,没有金属析 出;B 选项中,电解质溶液为稀盐酸,原电池工作时,不会有 金属析出;C 选项中,正极为 M 棒且反应为 Ag++e-===Ag, 符合题意;D 选项中,正极为 N 棒且反应为 Fe3++e-===Fe2+, 没有金属析出。

高中化学精品课件:化学能转化为电能

高中化学精品课件:化学能转化为电能

氧化反应 还原反应
[练习1]:一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+==
Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是( C )
正极 负极 电解质溶液
A Zn Cu CuCl2
B
C
D
Cu
Cu Fe
Zn
Zn Zn
H2SO4 CuSO4 HCl
[小窍门]:怎样书写原电池的电极反应式和总反应式? 书写步骤: (1)写出原电池总反应,根据电解质溶液改写原电池的 电极反应;(电解质参与反应) (2)写出负极的电极反应式:活泼金属作负极时,本身 被氧化: ①若生成的阳离子不与电解质溶液反应,可直接写成产物 为金属阳离子,如:Zn-2e-===Zn2+。 ②若生成的金属阳离子与电解质溶液反应,应写成“阳离 子与电解质溶液反应的反应式”相叠加的形式。 如:Mg—Al(KOH)原电池,负极反应式为:Al-3e-+4OH===AlO2 - +2H2O; (3)由燃料电池总反应减去负极的电极反应式得正极的
[练习]:关于原电池的叙述中正确的是 ( B )
A.构成原电池的必须是两种不同的金属 B.原电池是将化学能转变为电能的装置 C.原电池工作时总是负极溶解,正极上有物 质生成 D.原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳 离子在此被还原
原电池反应的实质是自发的氧化还原反应。 4.电极反应的特点和电极反应式书写:
则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( B )
A.a > b > c > d B.a > c > d > b C.c > a > b > d D.b > d > c > a
[练习2]:下列事实不能说明Al的金属活泼性比

高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第3单元 化学能与电能的转化(第1课时)化学能转化为电能 化学

高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第3单元 化学能与电能的转化(第1课时)化学能转化为电能 化学

化学能转化为电能化学电源(建议用时:45分钟)[学业达标]1.如图所示的装置,能够组成原电池产生电流的是( )【答案】 D2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度同体积的稀硫酸中一段时间,下列叙述中正确的是( )A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯的溶液中H+浓度均减小D.乙装置中化学能转化为电能【解析】根据原电池的形成条件,甲是原电池,总反应为Zn+2H+===Zn2++H2↑;乙没用导线将两金属片相连,不能形成原电池,只能在Zn片上发生置换反应:Zn+2H+===Zn2++H2↑;分析可知,甲中铜片上有气泡产生,乙中锌片上有气泡产生。

【答案】 C3.(双选)下列有关原电池的叙述正确的是 ( )A.构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属B.原电池是将化学能转化为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极D.原电池放电时,电路中的电流是从负极到正极【解析】构成原电池的电极可以是金属与金属,也可以是金属与非金属等,A项错误;原电池放电时,电流是从正极到负极,D项错误。

【答案】BC4.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。

该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。

关于该电池的下列说法不正确的是 ( )【导学号:39700036】A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动D.总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑【解析】金属锂比铁活泼,作原电池的负极,电极反应式为Li-e-===Li+,LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+,由于氧化性H+>Li+,所以正极反应是2H++2e-===H2↑,由于H +来自于水的电离,所以H+放电的同时溶液产生了OH-,即该反应的总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,水既是氧化剂又是溶剂。

在原电池的放电过程中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以OH-向负极移动,C选项错误。

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第3节化学能转化为电能——电池第2课时化学电源1.下列电池工作时,O2在正极放电的是( )C2.一种充电电池放电时的电极反应为:H2+2OH--2e-===2H2O; NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-。

当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是( ) A.H2O的还原B.NiOOH的还原C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化解析:放电时为原电池反应,负极上失去电子,正极上得到电子;充电时为电解反应,与外电源正极连接的电极为阳极,由放电时的电极反应式知,阳极上发生的是Ni(OH)2的氧化反应,D正确。

答案:D3.废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。

其首要原因是( )A.为了利用电池外壳的金属材料B.防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中的石墨电极解析:废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染,必须进行集中处理。

答案:B4.纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液。

放电时两个电极反应分别为:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,下列说法中,正确的是( )A.锌是负极,氧化银是正极B.锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应C.溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动D.在电池放电过程中,电解质溶液的酸碱性基本保持不变解析:由电极反应式可知Zn作负极,Ag2O作正极,A正确;锌发生氧化反应,Ag2O发生还原反应,B错误;溶液中的OH-向负极移动,K+、H+向正极移动,C错误;电池的总反应为:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag,电解质溶液为KOH溶液,因电池放电过程中不断消耗水,使溶液中c(OH)-增大,D错误。

答案:A5.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的电池反应式为Pb +PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,下列结论正确的是( )A.Pb为正极被氧化B.溶液的pH不断减小C.SO2-4只向PbO2处移动D.电解质溶液的pH不断增大解析:由题给电极反应式可以看出H2SO4不断被消耗,故pH不断增大,所以B不正确,D正确;由Pb元素化合价的变化,可以看出Pb是负极,所以A不正确;原电池工作时,整个电路中负电荷的流向是一致的,外电路中,电子由Pb极流向PbO2极;内电路中,负电荷(SO2-4和OH-)移向Pb极,所以C不正确。

答案:D6.(1)根据氧化还原反应2H2+O2===2H2O,设计成燃料电池,负极通入的气体应是________,正极通入的气体应是________。

根据选择电解质溶液的不同,填写下表:解析:(1)氢、氧燃料电池中通可燃性气体(H2)的一极为负极,通O2的一极为正极。

(2)若以H2SO4溶液作电解质溶液,其电极反应式为:负极:2H2-4e-===4H+;正极:O2+4e-+4H+===2H2O。

反应过程中生成水,溶液中c(H+)减小,pH增大。

若以KOH溶液作电解质溶液,其电极反应式为:负极:2H2+4OH--4e-===4H2O;正极:2H2O+O2+4e-===4OH-。

反应过程中生成水,溶液中c(OH-)减小,pH减小。

(3)若把H2改为CH4,KOH溶液作电解质溶液时其正极反应式不变。

答案:(1)H2O2 (2)见下表 (3)2H2O+O2+4e-===4OH-(时间:40分钟分值:100分)一、选择题(本题包括6个小题,每小题8分,共48分。

每小题只有一个选项符合题意)1.电池在生产、生活中应用越来越广泛。

下列说法错误的是( )A.化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等,一次电池只能放电,不能充电B.铅蓄电池应用广泛,主要优点是单位重量的电极材料释放的电能大C.燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点D.锂电池是一种高能电池,体积小、重量轻,比能量高解析:A项,化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等,一次电池只能放电,不能充电反复使用,正确;B项,铅蓄电池应用广泛,主要优点是制作方便,但质量重,单位质量的电极材料释放的电能小,错误;C项,任何可燃性燃料,只要把燃料失去电子的氧化反应和助燃剂的还原反应分开进行,都可以设计成燃料电池,燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染小等优点,正日益成为备受人们喜爱的电池,正确;D项,锂的原子量为7,每产生1 mol电子,消耗金属的质量只有7 g,所以相同质量时提供的能量要比其他电池高得多。

因此锂电池是一种高能电池,具有体积小、重量轻,比能量高的优点,正确。

答案:B2.锂电池是新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。

某种锂电池的总反应为:Li+MnO2===LiMnO2,下列说法正确的是( ) A.锂是正极,电极反应为:Li-e-===Li+B.锂是负极,电极反应为:Li-e-===Li+C.锂是负极,电极反应为:MnO2+e-===MnO-2D.锂是负极,电极反应为:Li-2e-===Li2+解析:在原电池中负极失去电子,被氧化,因此锂作为负极;锂位于ⅠA族,只能生成Li+。

答案:B3.某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。

下列有关该电池的叙述不正确的是( ) A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变C.该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2===2H2OD.消耗2.24 L H2(标准状况)时,有0.1 mol电子转移解析:在氢氧燃料电池中,H2在负极上反应:2H2+4OH--4e-===4H2O;O2在正极上反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,其总反应式为:2H2+O2===2H2O。

工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变,但其浓度减小。

消耗0.1 mol H2时,转移电子的物质的量为0.2 mol,D项错误。

答案:D4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。

氢镍电池的总反应式是H2+2NiOOH 放电充电2Ni(OH)2。

根据此反应式判断,下列叙述中正确的是( )A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大B.电池放电时,镍元素被氧化C.电池充电时,氢元素被氧化D.电池放电时,H2在负极放电解析:根据电池反应可首先看出放电时,H2在负极被氧化,NiOOH在正极被还原,而充电时则是氢元素被还原,镍元素被氧化。

答案:D5.乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂,在200 ℃左右时供电,电池总反应式为C2H5OH +3O2===2CO2+3H2O,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,电流由b极沿导线流向a极C.a极上发生的电极反应是C2H5OH+3H2O+12e-===2CO2+12H+D.b极上发生的电极反应是2H2O+O2+4e-===4OH-解析:通入乙醇的一极(a极)为负极,发生氧化反应;通入氧气的一极(b极)为正极,发生还原反应。

电池工作时,阳离子(质子)向电池的正极迁移,A项不正确;电流方向与电子流向相反,电流由b极沿导线流向a极,B项正确;a极上乙醇应该失电子被氧化,所以C项不正确;因为电池中使用的是磺酸类质子溶剂,所以电极反应式中不能出现OH-,D项不正确。

答案:B6.一种新型熔融盐燃料电池具有很高的发电效率。

现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通O2和CO2混合气体,其总反应为2CO+O2===2CO2。

则下列说法中正确的是( )A.通CO的一极是电池的正极B.负极发生的电极反应是O2+2CO2+4e-===2CO2-3C.负极发生的电极反应是CO+CO2-3-2e-===2CO2D.正极发生氧化反应解析:由电池反应2CO+O2===2CO2可知,通CO的一极为电池负极,通O2的一极为电池正极,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,负极的电极反应为2CO+2CO2-3-4e-===4CO2,正极的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO2-3。

答案:C二、非选择题(本题包括3个小题,共52分)7.(16分)镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应如下:请回答下列问题:(1)上述反应式中左边物质的总能量________ (填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。

(2)放电时负极发生反应的物质是________,放电时正极的反应式为___________________。

(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是______________________________________________________。

解析:(1)原电池放电过程中将化学能转化为电能,即反应物总能量大于生成物总能量。

(2)根据总反应式可知放电时:负极(Cd)反应式:Cd+2OH--2e-===Cd(OH)2,正极(NiOOH)反应式:2NiOOH+2H2O+2e-===2Ni(OH)2+2OH-。

(3)废旧电池中的镍、镉等重金属离子对环境造成污染。

答案:(1)大于 (2)Cd NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-(3)防止电池中的镉、镍等重金属对土壤和水源造成污染8.(18分)镍镉可充电电池,电极材料是Cd和NiO(OH),电解质溶液是KOH溶液。

放电时电极反应式为:负极:Cd+2OH--2e-―→Cd(OH)2;正极:2H2O+2NiOOH+2e-===2Ni(OH)2+2OH-。

请回答下列问题:(1)当电池放电时,该电池的电池反应为_____________________________________________________________________;此时,电池负极周围溶液的pH会不断________(填“增大”或“减小”)。

(2)电池充电时,________元素被还原,________元素被氧化,阳极反应式可表示为_____________________________________。

(3)电池放电时,当有3.6 g水参加反应,电池中所转移的电子数目为________,同时有________g Cd参加反应。

解析:(1)将正极和负极的电极反应式合并即得放电时的电池反应:Cd+2H2O+2NiOOH===Cd(OH)2+2Ni(OH)2,负极消耗OH-使溶液的pH减小。

(2)电池充电时的电极反应恰好与放电相反,即Cd元素被还原,Ni元素被氧化,其阳极反应式为2Ni(OH)2+2OH--2e-===2H2O+2NiO(OH)。

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