能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題．燃料電池作為一種新型能源，由于其電極材料豐富，電解質(zhì)多種多樣，將滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域．

(1)堿性燃料電池采用30％～50％　KOH溶液作電解質(zhì)溶液，以H2為燃料，在一定條件下使其發(fā)生反應(yīng)，該電池的電極反應(yīng)式為：

正極：________________；負(fù)極：________________．

電池工作過(guò)程中OH－向________極移動(dòng)，電解質(zhì)溶液的pH將________(填“變大”“變小”或“不變”)．

(2)若以甲醇作燃料，則它將發(fā)生________反應(yīng)，若要使甲醇在電池中的反應(yīng)順利進(jìn)行，在該電池中除了電極材料外，可能還需要的條件是(　　)

A．點(diǎn)燃　B．催化劑　C．高壓　D．某種電解質(zhì)

(3)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20％～30％的KOH溶液．肼-空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式是：N2H4＋4OH――4e－＝N2＋4H2O，正極的電極反應(yīng)式是：________________．工作時(shí)________極區(qū)pH相對(duì)較大．下圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程示意圖．

①Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：________．

②假設(shè)使用肼-空氣燃料電池為本過(guò)程中的電源，銅片的質(zhì)量變化為128 g．則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣________L(假設(shè)空氣中氧氣的體積含量為20％)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題，甲醇是未來(lái)重要的能源物質(zhì)之一．
（1）合成甲醇的反應(yīng)為：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）；圖1表示某次合成實(shí)驗(yàn)過(guò)程中甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ（CH3OH）與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，則該反應(yīng)的△H
＜
＜
0．（填“＞、＜或=”下同）
（2）若在230℃時(shí)，平衡常數(shù)K=1．若其它條件不變，將溫度升高到500℃時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)，K
＜
＜
1．
（3）在某溫度下，向一個(gè)容積不變的密閉容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為90%，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的
0.55
0.55
倍．
（4）利用甲醇燃料電池設(shè)計(jì)如圖2所示的裝置：
①則該裝置中b為
負(fù)
負(fù)
極，寫出裝置中電解池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
鋅極：Cu2++2e-=Cu，Cu極：Cu=2e-+Cu2+
鋅極：Cu2++2e-=Cu，Cu極：Cu=2e-+Cu2+
，
②當(dāng)銅片的質(zhì)量變化為12.8g時(shí)，a極上消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
2.24
2.24
L．
（5）低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，其中一種技術(shù)是將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)．如：
2CO2（g）+2H2O（l）═C2H4（g）+3O2（g）△H=+1411.0kJ/mol
2CO2（g）+3H2O（l）═C2H5OH（1）+3O2（g）△H=+1366.8kJ/mol
則由乙烯水化制乙醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH，△H=-44.2kJ/mol
C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH，△H=-44.2kJ/mol
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
根據(jù)題意完成下列各題：
（1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c(CH3OH)
c(CO)?C2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)?C2(H2)
，升高溫度，K值
減小
減小
（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=
2nB
3tB
mol?（L?min）-1
2nB
3tB
mol?（L?min）-1
．（用上圖中出現(xiàn)的字母表示）
（3）在其他條件不變的情況下，對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的
1
2
，下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是
b、c
b、c
．
a．氫氣的濃度減小               b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
c．甲醇的物質(zhì)的量增加           d．重新平衡時(shí)n（H2）/n（CH3OH）增大
（4）據(jù)研究，反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的為Cu2O，反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是：
Cu2O+CO?2Cu+CO2
Cu2O+CO?2Cu+CO2
（用化學(xué)方程式表示）．
（5）能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題，甲醇是未來(lái)的重要的能源物質(zhì)．常溫下，1g甲醇完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出22.7kJ的能量，寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式
CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.4kJ/mol
CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.4kJ/mol
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

Ⅰ、合成氨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)防建設(shè)均具有重要意義．
（1）在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng)，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），下列能表示達(dá)到平衡狀態(tài)的是
ac
ac
（填序號(hào)）．
a．混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
b．混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c．反應(yīng)容器中N2、NH3的物質(zhì)的量的比值不再發(fā)生變化
d．單位時(shí)間內(nèi)斷開a個(gè)H-H鍵的同時(shí)形成3a個(gè)N-H鍵
e．三種物質(zhì)的濃度比恰好等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
Ⅱ、能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人們對(duì)核能源的恐慌．而甲醇是未來(lái)重要的綠色能源之一．以CH4和H2O為原料，通過(guò)下列反應(yīng)來(lái)制備甲醇．
（1）將1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容積為10L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖．
①假設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為
0.0024mol/L?min
0.0024mol/L?min
；
②100℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為
7.2×10-5（mol/L）2
7.2×10-5（mol/L）2
．
（2）在壓強(qiáng)為0.1MPa、溫度為300℃條件下，將1.0molCO與2.0molH2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH （g）生成甲醇，平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的
12
，其他條件不變，對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是
CD
CD
（填字母序號(hào)）．
A．c（H2）減小               
B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢
C．CH3OH的物質(zhì)的量增加   
D．重新平衡時(shí)c（H2）/c（CH3OH）減小
E．平衡常數(shù)K增大
（3）已知：反應(yīng)：4HCl（g）+O2（g）?2Cl2（g）+2H2O（g）△H=-116kJ/mol，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）△H=-184kJ/mol
Ⅱ．
請(qǐng)回答：
①H2與O2反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式是
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484 kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484 kJ/mol
．
②斷開1mol H-O 鍵所需能量約為
463.5
463.5
kJ．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2012?萬(wàn)安縣模擬）能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人們對(duì)核能源的恐慌．而甲醇是未來(lái)重要的綠色能源之一．以CH4和H2O為原料，通過(guò)下列反應(yīng)來(lái)制備甲醇．
①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol
②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol
（l）CH4（g）與H2O（g）反應(yīng)生成CH3OH（g）和H2（g）的熱化學(xué)方程式為
CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0KJ/L
CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0KJ/L
．
（2）將1.0molCH4和2.0molH2O（g）通過(guò)容積為100L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1．

①假設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為
0.0024mol/L?min
0.0024mol/L?min
；
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為
7.2×10-5（mol/L）2
7.2×10-5（mol/L）2
．
（3）在壓強(qiáng)為0.1MPa、溫度為300℃條件下，將1.0molCO與2.0molH2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成甲醇，平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的
1
2
，其他條件不變，對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是
CD
CD
（填字母序號(hào)）．
A．c（H2）減小               B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢
C．CH3OH的物質(zhì)的量增加       D．重新平衡時(shí)
c(H2)
c(CH3OH)
減小      E．平衡常數(shù)K增大
（4）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種：
①甲醇蒸氣重整法．該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是：
反應(yīng)是熵增加的反應(yīng)
反應(yīng)是熵增加的反應(yīng)
．
②甲醇部分氧化法．在一定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對(duì)反應(yīng)的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多）影響關(guān)系如圖2所示．則當(dāng)n（O2）/n（CH3OH）=0.25時(shí)，CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為
2CH3OH+O2
催化劑
加熱
2HCHO+2H2O
2CH3OH+O2
催化劑
加熱
2HCHO+2H2O
．
（5）甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化．實(shí)驗(yàn)室用圖3裝置模擬上述過(guò)程：
①寫出陽(yáng)極電極反應(yīng)式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+
；
②寫出除去甲醇的離子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題．甲醇是未來(lái)重要的綠色能源之一．
精英家教網(wǎng)
（l）已知：在 25℃、101kPa 下，1g 甲醇燃燒生成 CO2和液態(tài)水時(shí)放熱 22.70kJ．請(qǐng)寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式
 
．
（2）由CO2和H2合成甲醇的化學(xué)方程式為：CO2（g）+3H2（g）
催化劑
加熱
CH3OH（g）+H2O（g）在其它條件不變的情況下，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溫度對(duì)反應(yīng)的影響如圖1所示（注：T1、T2均大于300℃）：
①合成甲醇反應(yīng)的△H
 
0．（填“＞”、“＜”或“=”）．
②平衡常數(shù)的表達(dá)式為：
 
．溫度為T2時(shí)的平衡常數(shù)
 
溫度為T1時(shí)的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）
③在T1溫度下，將1mol CO2和 1molH2充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為α，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)的比值為
 
．
（3）利用甲醇燃料電池設(shè)計(jì)如圖2所示的裝置．該裝置中 Pt 極為
 
極；寫出b極的電極反應(yīng)式
 
．

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