高考二轮复习知识点：化学电源新型电池3

高考二轮复习知识点：化学电源新型电池3
教材科目：化学
试卷分类：高考阶段
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 填空题	详细信息
某液氨﹣液氧燃料电池示意图如上，该燃料电池的工作效率为50%，现用作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液中NaOH的浓度为0.3mol•L^﹣¹ ，则该过程中需要氨气的质量为g（假设溶液电解后体积不变）．

2. 实验探究题

详细信息

煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中．

（1）
已知：
①C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^﹣¹
②CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）△H=+41.3kJ•mol^﹣¹
则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为，该反应在（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行；
（2）有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C（s）+2NO（g）⇌N₂（g）+CO₂（g）．向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T₁℃时，不同时间测得各物质的浓度如下表所示：
时间（min）
浓度（mol/L）
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
N₂
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
CO₂
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
①10～20min内，N₂的平均反应速率v（N₂）=；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是（填字母序号）
A．通入一定量的NO
B．加入一定量的活性炭
C．加入合适的催化剂
D．适当缩小容器的体积
（3）研究表明：反应CO（g）+H₂O（g）⇌H₂（g）+CO₂（g）平衡常数随温度的变化如下表所示：
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
若反应在500℃时进行，设起始时CO和H₂O的浓度均为0.020mol•L^﹣¹ ，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为；
（4）
用CO做燃料电池电解CuSO₄溶液、FeCl₃和FeCl₂混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极．工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同．
①乙中A极产生的气体在标准状况下的体积为；
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，则图中③线表示的是（填离子符号）的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要mL5.0mol•L^﹣¹ NaOH溶液．

3. 单选题

详细信息

金属（M）﹣空气电池（如图）具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源，该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO₂+2nH₂O=4M（OH）_n ，已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法不正确的是（）

A . 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面 B . 比较Mg，Al，Zn三种金属﹣空气电池，Al﹣空气电池的理论比能量最高 C . M﹣空气电池放电过程的正极反应式：4M⁺+nO₂+2nH₂O+4ne^﹣=4M（OH）_n D . 在Mg﹣空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）₂ ，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

4. 单选题

详细信息

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═2Zn（OH）₄²^﹣ ．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）₄²^﹣ D . 放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

5. 单选题

详细信息

三室式电渗析法处理含Na₂SO₄废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na⁺和SO₄²^﹣可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室．下列叙述正确的是（）

A . 通电后中间隔室的SO₄²^﹣离子向正极迁移，正极区溶液pH增大 B . 该法在处理含Na₂SO₄废水时可以得到NaOH和H₂SO₄产品 C . 负极反应为2H₂O﹣4e^﹣=O₂+4H⁺ ，负极区溶液pH降低 D . 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O₂生成

6. 综合题

详细信息

“低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量和有效地开发利用CO₂正成为化学家研究的主要课题．

（1）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H₂O（g）⇌
CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：
实验组
温度℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H₂O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
①实验2条件下平衡常数K=．
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则 $\text{[math]}$ 的值（填具体值或取值范围）．
③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H₂O、CO₂、H₂均为1mol，则此时V_正 V_逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
（2）已知在常温常压下：写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：．
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=﹣1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=﹣566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=﹣44.0kJ/mol
（3）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠（NaHC₂O₄）溶液显酸性．常温下，向10mL 0.01mol•L^﹣¹ H₂C₂O₄溶液中滴加10mL 0.01mol•L^﹣¹NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系；
（4） CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10^﹣⁹ ． CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^﹣⁴mol/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为 mol/L．
（5）以二甲醚（CH₃OCH₃）、空气、H₂SO₄为原料，铂为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池的原理相似．请写出该电池负极上的电极反应式：．

7. 实验探究题

详细信息

工业上产生的氮氧化物可用天然气来处理．

（1） Ⅰ．已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁
        N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H₂
        H₂O（l）=H₂O（g）△H₃
        CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△ H=（用△ H₁、△ H₂、△ H₃）
（2） Ⅱ．在温度为T₁℃和T₂℃时，分别将0.50molCH₄和1.2molNO₂充入体积固定的2L密闭容器中，发生上述可逆反应，测得不同时刻的n（CH₄）数据如下表：
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
T₁℃
n（CH₄）
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
T₂℃
n（CH₄）
0.50
0.30
0.18
0.15
0.15
①分析上表中数据，下列说法正确的是
A．T₁℃ 前10min，V（NO₂）=0.03mol/（L•min）
B．T₁℃ 反应达化学平衡状态时，CH₄的转化率为80%
C．T₂℃ 反应在40min时处于平衡状态
D．T₁＞T₂
②反应的平衡常数K（T₁） K（T₂），△H0，理由是．
③T₁℃时反应的平衡常数K为．
④反应在T₁℃下进行，50min时，向平衡后的容器中再通入0.10molCH₄和0.40molNO₂ ，在下图中画出恒温，重新达到平衡过程中n（CH₄）随时间变化的曲线（只要求画出n（CH₄）的变化趋势，不需要准确画出再次平衡后n（CH₄）．
（3）
Ⅲ．NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理见下图．该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为．

8. 综合题

详细信息

肼（N₂H₄）是一种高能燃料，在工业生产中用途广泛．

（1）写出肼的电子式，1mol N₂H₄中有个极性共价键．
（2） NH₃与NaClO反应可以得到肼，该反应的化学方程式为．
（3）发射火箭时，肼（N₂H₄）为燃料，双氧水作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水．已知1.6g液态N₂H₄在上述反应中放出64.22kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：．
（4）肼﹣空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时负极反应式为．
（5）肼性质与氨气相似，易溶于水，可发生如下电离过程：
Ⅰ、N₂H₄+H₂O═N₂H₅⁺+OH^﹣Ⅱ、N₂H₅⁺+H₂O═N₂H₆²⁺+OH^﹣

①常温下，某浓度N₂H₆Cl₂溶液的pH为5，则该溶液中由水电离产生的c（OH^﹣）=．

②已知在相同条件下过程I的进行程度大于N₂H₅⁺的水解程度．常温下，若0.2mol/L N₂H₄溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合，则溶液中N₂H₅⁺、N₂H₄•H₂O、Cl^﹣、OH^﹣、H⁺ 粒子浓度由大到小的顺序为．

9. 综合题

详细信息

碳及其化合物应用广泛．

I．工业上利用CO和水在沸石分子筛表面反应制氢气，CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）

（1）向1L恒容密闭容器中注入CO和H₂O（g），830℃时，测得部分数据如下表．
t/min
0
1
2
3
4
5
n（CO）/mol
0.200
0.160
0.125
0.099
0.080
0.080
n（H₂O）/mol
0.300
0.260
0.225
0.199
0.180
0.180
则该温度下反应的平衡常数K=
（2）相同条件下，向 1L恒容密闭容器中，同时注入1molCO、1molH₂O（g）、2molCO₂和2molH₂ ，此时v（正） v（逆）（填“＞”“=”或“＜”）；
II．已知：CO（g）+ $\text{[math]}$ O₂（g）=CO₂（g）△H₁=﹣141kJ•mol^﹣¹
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=﹣484kJ•mol^﹣¹
CH₃OH（l）+ $\text{[math]}$ O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=﹣726kJ•mol^﹣¹
（3）利用CO、H₂化合制得液态甲醇的热化学方程式为
（4） Ⅲ．一种新型氢氧燃料电池工作原理如图所示．
写出电极A的电极反应式放电过程中，溶液中的CO₃²^﹣将移向电极（填A或B）
（5）以上述电池电解饱和食盐水，若生成0.2mol Cl₂ ，则至少需通入O₂的体积为 L（标准状况）

10. 多选题

详细信息

据报道，以硼氢化合物NaBH₄（B元素的化合价为+3价）和H₂O₂作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂ ，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A . 电池放电时Na⁺从a极区移向b极区 B . 电极a采用MnO₂ ，放电时它被还原 C . 该电池负极的电极反应式为：BH₄^﹣+8OH^﹣﹣8e^﹣═BO₂^﹣+6H₂O D . 放电时，a极区的电极反应生成碱，碱性增强

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