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【題目】航天飛機常采用新型燃料電池作為電能來源，燃料電池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物質與O2一起構成的電池裝置。它可直接將化學能轉化為電能，甲烷燃料電池以KOH溶液為電解質，其總反應的化學方程式為：CH4＋2O2＋2OH－===CO32—＋3H2O。

(1)負極上的電極反應為____________________________________。

(2)消耗標準狀況下的5.6 L O2時，有________ mol電子發(fā)生轉移。

(3)開始放電時，正極附近溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

【答案】CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O 1 增大

【解析】

（1）該燃料電池中，負極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子；
（2）根據(jù)氧氣和轉移電子正極的關系式計算轉移電子物質的量；
（3）放電時，正極附近生成氫氧根離子導致氫氧根離子濃度增大。

(1)該燃料電池中，負極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，其電極反應式分別為：CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O，故答案為：CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O；

(2)氧氣物質的量= =0.25mol，因負極電極反應式為： 2H2O+O2+4e=4OH知，轉移電子物質的量=4n(O2)=4×0.25mol=1mol，故答案為：1；

(3)放電時，正極附近生成氫氧根離子導致氫氧根離子濃度增大，則溶液的pH增大，故答案為：增大。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】運用化學反應原理研究化學反應有重要的意義。請回答下列問題：

(1)已知在25 ℃，101 kPa下，斷開1 mol H—H鍵要吸收436 kJ的能量，斷開1 mol I—I鍵要吸收151 kJ的能量，斷開1 mol I—H鍵要吸收298 kJ的能量。

①通過以上數(shù)據(jù)計算當I2和 H2反應生成2 mol H—I時會放出9kJ的能量；若將1 mol I2和1 mol H2置于密閉容器中，并在上述條件下反應，發(fā)現(xiàn)熱量實測值（恢復到25 ℃，101 kPa）遠小于上述計算值，你認為最可能的原因是_______________________。

(2)一定條件下，甲烷與水蒸氣發(fā)生反應：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，工業(yè)上可利用此反應生產合成氨原料氣H2。

①一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充入1.6 mol CH4和2.4 mol H2O(g)發(fā)生上述反應，CO(g)的物質的量隨時間的變化如圖所示。0~2 min內的平均反應速率υ(H2)＝__________ mol·L－1·min－1， 平衡時CH4的轉化率為_____________。[轉化率＝×100%]

②若要進一步提高該反應的化學反應速率，除了使用催化劑和升高溫度外， 還可以采取的措施有_______________________（任寫一條）。

③下列能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是________（填代號）。

a υ逆(CH4)＝3υ正(H2)

b 恒溫恒容時，容器內混合氣體的密度保持不變

c CH4(g)、H2O(g)的濃度保持不變

d CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質的量之比為1:1:1:3

e 斷開3 mol H-H鍵的同時斷開2 mol O-H鍵

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下圖是某學校實驗室從化學試劑商店買回的硫酸試劑標簽上的部分內容．據(jù)此，下列說法正確的是

A. 該硫酸的物質的量濃度為 9.2 mol/L

B. 1 mol Zn與足量的該硫酸反應產生2 g氫氣

C. 配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取該硫酸50 mL

D. 該硫酸與等質量的水混合所得溶液的物質的量濃度大于9.2 mol/L

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】許多變化中存在著能量的變化,請回答下列問題:

（1）從化學鍵角度上看,化學反應的本質是____________。

已知反應2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g),反應過程中的能量變化如圖所示:

則反應中斷裂的化學鍵是_______(用相應化學鍵的符號表示)，該反應是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應。4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(1)中,該反應中反應物的總能量____(填“>”或“<”)生成物的總能量。

（2）寫出一個屬于吸熱反應的化學方程式:______________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下表是元素周期表的一部分，針對表中的①～⑩種元素，填寫下列空白：

主族

周期

I A

IIA

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

0族

第二周期

①

②

③

第三周期

④

⑤

⑥

⑦

⑧

第四周期

⑨

⑩

(1)在這些元素中，化學性質最不活潑的是:_____(填具體元素符號，下同)，原子結構示意圖為_______。元素⑩名稱為_________。

(2)在最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的化合物的分子式是_________，堿性最強的化合物的電子式是:________________。

(3)用電子式表示元素④與⑥的化合物的形成過程:___________________，該化合物屬于_____(填“共價”或“離子”)化合物。

(4)表示①與⑦的化合物的電子式________，該化合物是由_______(填“極性”或“非極性”)鍵形成的。

(5)③、⑥、⑦三種元素形成的離子，離子半徑由大到小的順序是_________(用化學式表示)。

(6)元素③的簡單氫化物的結構式為_____；該氫化物常溫下和元素⑦的單質反應的離子方程式為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】“分子篩”是一種具有多孔結構的鋁硅酸鹽(NaAlSiO4·nH2O)，其中有許多籠狀孔穴和通道，能讓直徑比孔穴小的分子通過而將大的分子留在外面，故此得名。利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備“分子篩”的一種工藝流程如下：

（1）“分子篩”的化學式用氧化物形式可表示為_______________。

（2）鋁灰水解產生的氣體為________(填化學式)；“水解”在加熱條件下而不在室溫下進行的原因是________________________。

（3）“酸溶”時，發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為_________________________________。

（4）該工藝中濾渣的顏色為________________________。

（5）某學習小組設計實驗模擬從濃縮海水(含Ca2+、Mg2+、SO42-)中提取試劑級NaCl：

①實驗中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，則有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時有氣體逸出。該反應的離子方程式為__________________________________。

②該學習小組發(fā)現(xiàn)上述實驗即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。從平衡角度分析其原因：_____________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列根據(jù)實驗現(xiàn)象所得出的結論中，正確的是（ ）

A. 無色溶液中加入稀鹽酸產生無色無味氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，結論：原溶液可能含有CO32-

B. 某物質焰色反應呈黃色，結論：該物質是鈉鹽

C. 無色試液加入NaOH溶液，加熱產生的氣體使紅色石蕊試紙變藍，結論：試液中含NH3

D. 無色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀產生，再加鹽酸，沉淀不消失，結論：原溶液一定含有SO42-

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列熱化學方程式和結論之間的關系正確的是( )

A. 常溫常壓下,1g H2在足量Cl2中燃燒生成HCl放出92.3kJ的熱量,則熱化學方程式可表示為H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H= -184.6kJ

B. 甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol-1則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1

C. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1，則1molNaOH的稀溶液與足量的稀鹽酸完全中和,其中和熱為57.3kJ·mol-1

D. 500℃．30MPa下，將0.5mol N2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -38.6kJ·mol-1

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】研究小組進行如下表所示的原電池實驗:

實驗編號

①

②

實驗裝置

實驗現(xiàn)象

連接好裝置5分鐘后，靈敏電流計指針向左偏轉，兩側銅片表面均無明顯現(xiàn)象

連接好裝置。開始時左側鐵片表面持續(xù)產生氣泡，5分鐘后，靈敏電流計指針向右偏轉，右側鐵片表面無明顯現(xiàn)象

下列關于該實驗的敘述中，正確的是

A. 兩裝置的鹽橋中，陽離子均向右側移動

B. 實驗①中，左側的銅被腐蝕

C. 實驗②中，連接裝置5分鐘后，左側電極的電極反應式為：2H＋+2e－=H2↑

D. 實驗①和實驗②中，均有O2得電子的反應發(fā)生

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