内容正文:
章末复习方案
(见学生用书P67)
一、化学反应与能量
1.化学能与热能
2.化学能转化为电能的装置——原电池
二、化学反应速率和限度(化学平衡)
1.(2023·广东学业考试)氢氧燃料电池具有绿色环保和高效等特点,某种氢氧燃料电池的结构示意图如图。该电池工作时( )
A.a处通入O2
B.甲电极为负极
C.将电能转化为化学能
D.正极反应式为H2-2e-2H+
答案 B
解析 根据图示可知:H+从甲电极区流向乙电极区,则a通入H2,b通入O2,A项错误;在甲电极上通入H2,失去电子发生氧化反应产生H+,故甲电极为负极,B项正确;该装置是原电池,是将化学能转化为电能的装置,C项错误;负极反应式为H2-2e-2H+,正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,D项错误。
2.(2023·海南卷)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是( )
A.b电极为电池正极
B.电池工作时,海水中Na+的向a电极移动
C.电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗1 kg Al,电池最多向外提供37 mol电子的电量
答案 A
解析 铝为活泼金属,发生氧化反应为负极,则石墨为正极。由分析可知,b电极为电池正极,A项正确;电池工作时,阳离子向正极移动,故海水中的Na+向b电极移动,B项错误;电池工作时,a电极反应为铝失去电子生成铝离子Al-3e-Al3+,铝离子水解显酸性,C项错误;由C分析可知,每消耗1 kg Al(为mol),电池最多向外提供mol×3=mol电子的电量,D项错误。
3.(2022·广西学业考试)如图是中国天宫空间站的关键技术“再生式生命保障系统”(简称“再生生保”)的示意图,该系统实现了O2和H2O等物质的再生。
空间站水电解系统的电能来自可充电电池锂电池是可充电电池中的一种,如图为锂电池工作原理示意图,下列有关说法错误的是( )
A.锂电池既可充电又可放电
B.放电时电子由正极移向负极
C.放电时Li+由负极移向正极
D.放电时负极的电极反应:Li-e-Li+
答案 B
解析 可充电电池锂电池是二次电池,即可充电又可放电,在放电过程中,金属锂作负极,失去电子生成锂离子,电子由负极沿着导线流向正极。根据分析,锂电池是二次电池,即可充电又可放电,A项正确;放电时电子由负极沿着导线流向正极,B项错误;放电时,阳离子移向正极,C项正确;放电时负极为金属锂失去电子生成锂离子,电极反应式正确,D项正确。
4.(2023·辽宁卷)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应:Pb+S+2Fe3+PbSO4+2Fe2+
答案 B
解析 该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时,多孔碳电极为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4电极为阴极,PbSO4得电子生成Pb和硫酸。放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A项错误;储能过程中,该装置为电解池,将电能转化为化学能,B项正确;放电时,右侧为正极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧,C项错误;充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+Pb+S+2Fe3+,D项错误。
二次电池的构成及原理模型
5.(2023·四川学业考试)下列条件下进行反应2H2O22H2O+O2↑,其中反应速率最快的是( )
选项
H2O2的质量分数
温度
催化剂
A
10%
5℃
MnO2
B
10%
40℃
MnO2
C
20%
5℃
无
D
20%
40℃
MnO2
A.A B.B C.C D.D
答案 D
解析 题中涉及影响反应速率的因素有温度、浓度和催化剂。一般来说,温度越高、浓度越大且加入催化剂,可增大反应速率,影响化学反应速率因素的大小关系为:催化剂>温度>浓度,以此解答该题。由于外界条件对化学反应速率影响大小:催化剂>温度>浓度。选项C没有加入催化剂,选项C的反应速率最小;在使用催化剂的选项A、B、D中,温度:40℃>5℃,浓度:20%>10%,选项D反应温度最高,且选项D的物质的浓度也最高,故反应速率D最快,故选D项。
6.(2021·辽宁卷)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为0.012 mol·L-1