2023年衡水金卷先享题·高三一轮复习夯基卷(湖南专版) 生物学(一)1试题答案

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18.(13分)回答下列问题。(1)肼-空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示，回答下列问题：负载空气a电极b电极离子N2Ha交换膜①该燃料电池中正极通入的物质是,负极发生反应的反应式为②电池工作时，OH-移向(填“a”或“b”)极。③当电池放电转移5mol电子时，至少消耗燃料肼g。(2)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位，锰酸锂电池反应式为Li1-,MO,十Li放电LiMnO4。充电e外接电源负极：石墨电解质溶液正极：锰酸锂①放电时电池的正极反应式为②充电时电池上标有“一”的电极应与外接电源的(填“正”或“负”)极相连。③放电过程中L通过电解质溶液，由(填“正”或“负”，下同)极移动到极。【答案】(1)①空气或氧气(1分)N2H4+4OH-一4e—N2个十4H2O(3分)②a(1分)③40(2分)(2)①Li1-,MnO4+xLi计+xe一LiMnO4(3分)②负(1分)③负(1分)正(1分)【解析】(1)①燃料电池的正极是氧气发生还原反应，负极是肼发生氧化反应，碱性电池中，其负极反应式应为N2H,+4OH--4e=N2个+4H2O。②原电池中阴离子移向负极，a电极为负极，所以电池工作时，OH移向a电极。③负极反应式为N2H4十4OH一4e一4H2O+N2个，转移4mol电子时消耗肼32g,则转移5mol电子消耗眸32g×号=40g(2)①根据总反应式可知Li失去电子，电池负极反应式为xLi一xe一xL计，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1-,MnO4十xLi计十xe一LiMnO4。②充电过程是放电的逆向过程，所以标有“一”的电极应与外接电源的负极相连。③在原电池工作时，阳离子移向正极，故溶液中L由负极移动到正极。

17.(16分)按要求完成下列问题(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图甲所示：b有机物HS-硫氧化菌H硫酸盐e77还原菌介质S04H质子交换膜甲①HS在硫氧化菌作用下转化为SO?的电极反应式是②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是(2)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图乙所示，其中硫酸铅电极作为电解质的无水LC-KCI混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该无水LiC-KCI电池总反应为PbSO4+2LiC1+Ca-CaCl2+Li2SO4+Pb。钙电极①放电过程中，Li+向(填“负极”或“正极”)移动。电池壳②负极反应式为③电路中每转移0.2mol电子，理论上生成gPb。(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如图丙所示。乙NH,N2 OH氧气N2 OH-入口a电极b电极KOH溶液丙①a电极的电极反应式是②一段时间后，需向装置中补充KOH,请依据反应原理解释原因：【答案】(1)①HS+4H2O-8e—SO+9H+(3分)②HS、SO?浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子(3分)(2)正极(1分)Ca+2C1--2e-CaCl2(2分)20.7(2分)(3)2NH3-6e+6OH—N2十6H2O(2分)发生反应4NH3十3O2一2N2十6H2O,有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH(3分)【解析】(1)①酸性环境中反应物为HS,产物为SO?,利用质量守恒和电荷守恒进行配平，电极反应式为HS+4H2O-8e-SO?+9H+。②从质量守恒角度来说，HS、SO?浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO?放出电子。(2)①放电过程中，L向正极移动。②原电池的钙电极为负极，负极反应式为Ca十2C1-一2e一CaCl2。③根据方程式，电路中每转移0.2mol电子，生成0.1 mol Pb,即20.7gPb。(3)①a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3一6e十6OH—N2+6H2O。②一段时间后，需向装置中补充KOH,原因是发生反应4NH3十3O2一2N2十6H2O,有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。