利用反应：设计了如图所示的原电池。回答下列问题：

1. 利用反应： $\text{[math]}$ 设计了如图所示的原电池。回答下列问题：

(1) 该原电池的负极材料是，电极方程式为：，发生反应。

(2) X是，Y是。

(3) 正极上出现的现象是；电极方程式为：。

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 原电池工作原理及应用;

【答案】

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填空题普通

1. 人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，回答下列问题。

(1) 铅蓄电池在放电时发生的总反应为 $\text{[math]}$ ，负极电极反应式为。工作后，铅蓄电池里电解质溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。

(2) FeCl₃溶液常用于腐蚀印刷电路板，发生反应 $\text{[math]}$ ，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为。当转移0.2mol电子时，被腐蚀的铜的质量为g。

(3) 将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为。

A铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片

(4) 燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。

①如图是电解质溶液为稀硫酸的氢氧燃料电池原理示意图：

氢氧燃料电池的总反应方程式是。

②将两铂片插入KOH溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的一极是原电池的极，该极的电极反应式是。

填空题普通

2. 工业上，利用天然气制得的氢气称为蓝氢：CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)。回答下列问题：

(1) 上述反应中各物质化学键变化与能量关系如图：

则CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)是(填“吸热”或“放热”)反应。

(2) 一定温度下，向一恒容密闭容器中一入定量CH₄(g)和H₂O(g)，发生上述反应。实验测得速率方程：v_正=k_正c(CH₄)c(H₂O)，v_逆=k_逆(CO)c³(H₂)(k_正、k_逆为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂、固体表面积有关，与浓度无关)。

①他条件不变，升高温度.k_正(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；加入催化剂，v_逆。

②达到平衡时， $\text{[math]}$ =(用含k_正、k_逆的代数式表示)。

(3) 向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2molCH₄(g)和2molH₂O(g)，发生上述反应。测得CH₄(g)的转化率与时间(t)、温度(T)的关系如图所示。

①T₂(填“>”、“<”或“=”)T₁。

②a点时， $\text{[math]}$ =(mol·L^-1)²。

(4) 天然气酸性燃料电池的能量转化率较高。电池反应为CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O，该电池放电时，负极的电极反应式为。

填空题普通

3. 高炉炼铁的原理为： $\text{[math]}$

若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，

(1) 若如果改变下列条件后，再次达到平衡，分析下列物理量与原平衡相比的大小关系

①增大容器的体积，混和气体的密度（选填A、B或C，下同）。

②再通入适量 $\text{[math]}$ 气体， $\text{[math]}$ 的转化率。

A．增大 B．减小 C．不变

(2) 高炉炼铁可得到含碳量在2.11%~4.3%的生铁，写出生铁在中性环境下发生电化学腐蚀时，碳电极表面发生的电极方程式。

填空题普通