2018年高考化学总复习练习：第六章化学反应与能量变化 课时4 新型化学电源 题型冲关 含解析

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原电池新型化学电源[基础题组]１．(2017·北京质检)下列有关电池的说法不正确的是( )A.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极C．氢氧燃料电池工作时，氢气在负极被氧化D．原电池中一定发生了氧化还原反应解析：太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅,Ａ项错误;铜锌原电池工作时,电子沿外电路由负极（锌）流向正极（铜)，Ｂ项正确;氢氧燃料电池工作时,氢气在负极失去电子被氧化，C项正确；由原电池的工作原理可知原电池中一定发生了氧化还原反应，Ｄ项正确.答案:Ａ２.（２017·天津联考)M、N、P、Ｅ四种金属,已知：①Ｍ＋N2＋===N+M2+；②M、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出；③Ｎ、E用导线连接放入Ｅ的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋+２e-===E，N-2ｅ-===N2+。

则这四种金属还原性由强到弱的顺序是（）A．P〉M〉N＞E B.Ｅ>N〉Ｍ>PＣ.P>N＞M>ＥＤ.E>P>M＞Ｎ解析：由①知,金属还原性：M＞N;Ｍ、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出,说明M作原电池的正极,故金属还原性：P〉M；N、E构成的原电池中，N作负极，故金属还原性:Ｎ〉E。

目夺市安危阳光实验学校课时4 新型化学电源[课时诠释]微点聚焦一新型燃料电池的分析与判断燃料电池(Fuel Cell)是利用氢气、碳、甲醇、硼氢化物、天然气等为燃料与氧气或空气进行反应，将化学能直接转化成电能的一类原电池。

其特点是：(1)有两个相同的多孔电极，同时电极不参与反应 (掺杂适当的催化剂)。

(2)不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内。

(3)能量转换率较高，超过80%(普通燃烧能量转换率30%多) 。

[典题示例]【示例1】(2016·课标全国Ⅲ，11)锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2[Zn(OH)4]2－。

下列说法正确的是( )A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(状况)解析A项，充电时，电解质溶液中K＋向阴极移动，错误；B项，充电时，总反应方程式为2[Zn(OH)4]2－=====通电2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，所以电解质溶液中c(OH－)逐渐增大，错误；C项，在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2＋将与OH―结合生成[Zn(OH)4]2－，正确；D项，O2～4e－，故电路中通过2 mol电子，消耗氧气0.5 mol，在状况体积为11.2 L，错误。

答案C【解法指导】理顺书写燃料电池电极反应式的三大步骤1．先写出燃料电池总反应式虽然可燃性物质与氧气在不同的燃料电池中电极反应不同，但其总反应方程式一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。

由于涉及电解质溶液，所以燃烧产物还可能要与电解质溶液反应，然后再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式相加，从而得到总反应方程式。

2．再写出燃料电池正极的电极反应式由于燃料电池正极都是O2得到电子发生还原反应，基础反应式为O2＋4e－===2O2－，由于电解质的状态和电解质溶液的酸碱性不同，电池正极的电极反应也不相同。

课时4 新型化学电源1．二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。

下列说法错误的是（）A．Pt1电极附近发生的反应为：SO2＋2H2O－2e－===SO错误!＋4H＋B．Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－===2O2－C．该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1解析电池总反应是2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4,Pt1为负极,电极反应式为：SO2＋2H2O－2e－===SO错误!＋4H＋，Pt2为正极，电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，A、C、D正确，B错误。

答案B2．（2015·昆明二模)利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。

关于该电池的叙述不正确的是( ）A．电池放电时K＋移向正极B．电池放电时负极反应为：H2－2e－＋2OH－===2H2OC．电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni（OH)2D．电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连解析本题考查二次电池的反应原理,意在考查考生对原电池原理和电解原理的理解和综合应用能力.原电池放电时，阳离子向正极移动，A项正确；该电池中H2在负极上失电子，发生氧化反应，因电解质溶液为碱性溶液，故OH－参与反应，B项正确；放电时，正极(镍电极)上发生化合价降低的还原反应,即由NiOOH转化为Ni(OH），充电时正好相反，由Ni(OH)2转化为NiOOH，C项错误;充电时，2该新型二次电池在外加电流的作用下,碳纳米管电极上发生还原反应，故碳纳米管电极作阴极,与电源负极相连，D项正确。

答案C3．(2016·临沂质检）研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池，Al、C n为电极,有机阳离子与阴离子(AlCl错误!、Al2Cl错误!）组成的离子液体为电解质。

高考化学二轮复习第六章化学反应与能量知识点总结及答案一、选择题1．瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是 Y2O3－Na2O，O2-可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是( )A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b 流向电极aB．电极b 是正极，O2-由电极 a流向电极bC．电极a的反应式为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2OD．当固体电解质中有1 mol O2-通过时，电子转移 4 mol【答案】C【详解】A、电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故A错误；B、电极b氧气得电子，生成O2-，而电极a需要O2-作为反应物，故O2-由正极(电极b)流向负极(电极a)，故B错误；C、甲烷所在电极a为负极，电极反应为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，故C正确；D、1mol O2得4mol电子生成2molO2-，故当固体电解质中有1mol O2-通过时，电子转移2mol，故D错误；故选C。

【点晴】本题考查了化学电源新型电池的原电池原理应用。

瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动．电子在外电路转移，通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为CH4+2O2=CO2+H2O，正极反应为：O2+4e-=2O2-，负极反应为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

主要理解电池电解质不是在水溶液中的氧化还原反应，电解质是固体，O2-可以在其中自由移动，是本题的关键。

2．Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。

该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。

该电池工作时，下列说法正确的是()A ．Mg 电极是该电池的正极B ．H 2O 2在石墨电极上发生氧化反应C ．石墨电极附近溶液的碱性增强D ．溶液中Cl －向正极移动【答案】C 【分析】镁、过氧化氢和海水形成原电池，镁做负极发生氧化反应，过氧化氢在正极上发生还原反应，过氧化氢做氧化剂被还原为OH -，溶液pH 增大，原电池中阴离子移向负极。

高考化学一轮总复习：第六章化学反应与能量目录第1节化学能与热能第2节原电池化学电源第3节电解池金属的腐蚀与防护第1节化学能与热能1．已知热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)。

下列说法正确的是( )A．相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量B．将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJC．若使用催化剂，该反应的|ΔH|减小D．如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化答案 D2．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClOx－(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)的相对大小如图所示，下列有关说法正确的是( )A．e是ClO3－B．b→a＋c反应的活化能为60 kJ·mol－1C．a、b、c、d、e中c最稳定D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO3－(aq)＋2Cl－(aq) ΔH ＝－116 kJ·mol－1答案 D解析A项，e中Cl元素化合价为＋7价，而ClO3－中Cl元素化合价为＋5价，错误；B项，b→a＋c反应的活化能为40 kJ·mol－1，错误；C项，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最稳定，错误；D项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－===ClO3－＋2Cl－，反应热＝64 kJ·mol－1＋2×0 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，所以该热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO3－(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－116 kJ·mol－1，正确。

专题课时4 新型化学电源(教师用书独具)一、选择题1．(2015·海淀期末)下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是( )A．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B．电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀C．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化D．铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应解析钢铁中含有碳，在潮湿的空气中易形成Fe－C原电池而被腐蚀，A项正确；金属在酸性较强的环境中发生析氢腐蚀，在酸性极弱或中性环境中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀，B项正确；金属被腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化，C项正确；铝具有很强的抗腐蚀能力是因为铝的表面易形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止了铝进一步被氧化，D项错误。

答案 D2．(2015·山东青岛一模，14)以下关于如图说法正确的是( )A．如图表明催化剂可以改变反应的热效应B．如图表示某反应能量的变化与生成物状态无关C．如图表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化D．如图表明化学反应不仅遵循质量守恒定律，也遵循能量守恒解析A项，催化剂不能改变反应的热效应，只能改变反应的活化能，错误；B项，反应能量的变化与生成物状态及量都有关系，错误；C项，图中表示的是放热反应，错误；D项，图中表明化学反应不仅遵循质量守恒定律，也遵循能量守恒，正确。

答案 D3．下列说法正确的是( )A．右图可表示水分解过程中的能量变化B．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH不同C．需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应D．已知：Ⅰ：对于反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－a kJ·mol－1，Ⅱ：且a、b、c均大于零，则断开1 mol H—Cl键所需的能量为(a＋b＋c)kJ解析A项，水分解过程是吸热反应，使用催化剂会降低活化能，正确；B项，ΔH只与反应的始态和终态有关，而与反应条件和路径无关，错误；C项，加热与吸热、放热反应无关，如金属的燃烧多数需要加热，错误；D项，断开1 mol H—Cl键所需的能量为a＋b＋c2kJ，错误。