(讲义)专题五 考点二 原电池原理及应用-【红对勾】2023版高考化学二轮复习讲与练

高三二轮·化学 5.(2022·茂名二模)当今中国积极推进绿色低 碳发展,力争在2030年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和。因此,研发CO2 利用技术, 降低空气中CO2 含量成为研究热点。工业上 常用CO2 和H2 为原料合成甲醇(CH3OH), 过程中发生如下两个反应: 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)􀜩􀜨􀜑 CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1=-51 kJ·mol-1 反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1 (1)①一定条件下,一氧化碳加氢生成甲醇的热 化学方程式为CO(g)+2H2(g)􀪅􀪅CH3OH(g) ΔH= kJ·mol-1。 ②若反应Ⅱ逆反应活化能Ea(逆)为120 kJ· mol-1,则该反应的Ea(正)活化能为 kJ·mol-1。 (2)反应Ⅰ在催化剂 M 表面进行,其中CO2 生成CH3OH 的历程如下图所示(*表示吸 附在催化剂表面的物质,TS表示过渡态,能 量的单位为eV)。 下列说法正确的是 (填字母)。 A.在反应过程中有极性键的断裂 B.本历程共分为5步反应进行 C.本历程的决速步骤的反应为 HCO*+H* →H2CO* D.加入催化剂 M可以提高甲醇的平衡产率 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点二 原电池原理及应用 1.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn MnO2 离子选择双隔膜电池如图所示[KOH 溶液 中,Zn2+以Zn(OH)2-4 存在]。电池放电时, 下列叙述错误的是 ( ) A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 B.Ⅰ区的SO2-4 通过隔膜向Ⅱ区迁移 C.MnO2 电极反应:MnO2+4H++2e-􀪅􀪅 Mn2++2H2O D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+􀪅􀪅 Zn(OH)2-4 +Mn2++2H2O 2.(2022·全国乙卷)Li O2 电池比能量高,在汽 车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来 科学家研究了一种光照充电Li O2 电池(如图 所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和 空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-􀪅􀪅Li)和 阳极反应(Li2O2+2h+􀪅􀪅2Li++O2)对电池 进行充电。下列叙述错误的是 ( ) A.充电时,电池的总反应Li2O2􀪅􀪅2Li+O2 B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极 迁移 D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e-􀪅􀪅 Li2O2 3.(2022·广东学业水平选择性考试)科学家基 于Cl2 易溶于CCl4 的性质,发展了一种无需离 子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 032 第一部分 专题五 化学反应与能量 图)。充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3+ 2Na++2e-􀪅􀪅Na3Ti2(PO4)3。下列说法正 确的是 ( ) A.充电时电极b是阴极 B.放电时NaCl溶液的pH减小 C.放电时NaCl溶液的浓度增大 D.每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上增加 23 g 4.(2022·湖南学业水平选择性考试)海水电池 在海洋能源领域备受关注,一种锂 海水电池 构造示意图如下。下列说法错误的是 ( ) A.海水起电解质溶液作用 B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-􀪅􀪅 2OH-+H2↑ C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D.该锂 海水电池属于一次电池 高考主要通过新型电池考查原电池的工作原理、 预测电极反应及现象、电极方程式的书写、电化学的 有关计算。 1.原电池模型 2.原电池正、负极的判断方法 3.一般电极反应式的书写 (1)书写步骤 列物质 标得失 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋按照负极发生氧化反应、正极发生还原 反应,判断出电极反应产物,找出得失电 子的数量 看环境 配守恒 ↓ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋�