3.一種新型燃料電池,它是用兩根金屬做電極插入KOH溶液中,然后向兩極上分別通甲烷和氧氣,其電池反應(yīng)為:
X極:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
Y極:O2+4e-+2H2O=4OH-
下列關(guān)于此燃料電池的有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( 。
A.通過(guò)甲烷的電極(X)為電池的負(fù)極,通過(guò)氧氣的電極(Y)為電池正極
B.放電一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量不改變
C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,通過(guò)5.6L氧氣,完全反應(yīng)后有1.0mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
D.放電時(shí),通過(guò)甲烷的一極附近的pH降低

分析 甲烷堿性燃料電池工作時(shí),正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,甲烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,結(jié)合電極方程式以及題目要求可解答該題.

解答 解:A.根據(jù)原電池總反應(yīng)式可知甲烷被氧化,應(yīng)為原電池的負(fù)極反應(yīng),氧氣得電子被還原,應(yīng)為原電池的正極反應(yīng),通甲烷的電極(X)為電池的負(fù)極,通氧氣的電極(Y)為電池正極,故A正確;
B.根據(jù)總方程式CH4+2O2+2OH-═CO32-+2H2O可知反應(yīng)消耗KOH,KOH的物質(zhì)的量改變,故B錯(cuò)誤;
C.n(O2)=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.25mol×4=1mol,故C正確;
D.甲烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),通過(guò)甲烷電極的電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,所以負(fù)極附近的pH降低,故D正確.
故選B.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池知識(shí),燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液書(shū)寫(xiě),原料相同,電解質(zhì)溶液不同,電極反應(yīng)式不同,如氫氧燃料電池,電解質(zhì)為酸或堿時(shí),電極反應(yīng)式就不同,題目難度中等.

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:解答題

13.測(cè)定某混合氣中ClO2的含量:
①.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用50mL水溶解后,再加入一定體積稀硫酸;
②.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收;
③.用0.1000mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液.
(3)錐形瓶中加入的指示劑通常是淀粉溶液;滴定前尖嘴有氣泡,滴定后仰視讀數(shù)則使得測(cè)量結(jié)果偏高(偏高、偏低、無(wú)影響)
(4)錐形瓶?jī)?nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式是2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.有A、B、C、D、E五種常見(jiàn)化合物,都是由下表中的離子形成的:陽(yáng)離子 K+、Na+、Cu2+、Al3+;陰離子SO42-、HCO-、NO3-、OH-
為了鑒別上述化合物,分別完成以下實(shí)驗(yàn),其結(jié)果是:
①將它們?nèi)苡谒,D為藍(lán)色溶液,其他均為無(wú)色溶液;
②將E溶液滴入到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加,沉淀溶解;
③進(jìn)行焰色反應(yīng),僅有B、C為紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃);
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液,再加過(guò)量稀硝酸,只有A中放出無(wú)色氣體,只有C、D中產(chǎn)生白色沉淀;
⑤將B、D兩溶液混合,未見(jiàn)沉淀或氣體生成.
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)填空:(1)寫(xiě)出B、D的化學(xué)式:BKNO3;CuSO4,DCuSO4
(2)將含1mol A的溶液與含1mol E的溶液反應(yīng)后蒸干,僅得到一種化合物,該化合物化學(xué)式為Na2CO3
(3)C常用作凈水劑,用離子方程式表示其凈水原理Al3++3H2O?Al(OH)3(膠體)+3H+
(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其離子方程式為2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O
(5)向20mL 2mol/L C溶液中加入30mL E溶液,充分反應(yīng)后得到0.78g沉淀,則E溶液的物質(zhì)的量濃度可能是1或5mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.依據(jù)事實(shí),寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量(單位為kJ•mol-1)的變化.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是cd.
a.升高溫度      
b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來(lái)
d.再充入1mol CO2和3mol H2
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ.則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ•mol-1
(3)在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下抽動(dòng);不能用銅絲攪拌棒代替的原因是金屬的導(dǎo)熱性很好,會(huì)導(dǎo)致熱量的散失;寫(xiě)出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式(中和熱為-57.3kJ/mol)$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol.
(4)肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣.
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4 (1)△H1=-19.5kJ•mol-1
②N2H4 (1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ•mol-1
寫(xiě)出肼和N2O4 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N2H4(1)+N2O4(1)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9kJ/mol.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論
A分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體試管內(nèi)壁均有水珠兩種物質(zhì)均受熱分解
B向滴有酚酞的NaOH溶液中
通入SO2
溶液紅色褪去SO2具有漂白性
C向含I-的無(wú)色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液變成藍(lán)色氧化性:Cl2>I2
D向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液變成血紅色Fe2+既有氧化性又有還原性
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)是我國(guó)面臨的重大問(wèn)題.
Ⅰ.減少二氧化碳的排放是一項(xiàng)重要客題.研究表明,CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳醇.
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H20(g)△H       
幾種化學(xué)鍵的鍵能知表所示
化學(xué)鍵C=OH-HC-CC-HO-HC-O
鍵能/kJ、mol-1803436332409463326
(1)通過(guò)計(jì)算得出△H=-28kJ/mol.
(2)在1.0L恒密閉容器中投入1molCO2和2.75molH2發(fā)生該反應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度壓強(qiáng)下,平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量如圖所示.當(dāng)壓強(qiáng)為P2,溫度為512K時(shí),向該容器中投入1molCO2、0.5molH2、2molCH2OH、0.6molH2O,平衡向逆方向移動(dòng).
(3)以CH3OH、空氣(O2含量20%)、KOH溶液為原料,以石墨為電極可直接構(gòu)成燃料電池,則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,用該電池電解500mL1mol/LCuSO4溶液,當(dāng)燃料電池消耗標(biāo)況下56L空氣時(shí),計(jì)算理論上兩極電解產(chǎn)生氣體的總物質(zhì)的量1mol.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

15.下列對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的描述中錯(cuò)誤的是( 。
A.一定條件下,Cl2可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)
B.乙烷和丙烯的物質(zhì)的量共1mol,完成燃燒生成3molH2O
C.1-丙醇和2-丙醇的一氯代物種類不同
D.間二溴苯僅有一種空間結(jié)構(gòu)可證明苯分子中不存在單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.鉈是超導(dǎo)材料的組成元素之一,鉈在周期表中位于第六周期,與鋁是同族元素,元素符號(hào)是Tl,以下對(duì)鉈的性質(zhì)的推斷不正確的是( 。
①鉈是易導(dǎo)電的銀白色金屬        
②Tl(OH)3是兩性氫氧化物
③Tl3+的氧化能力比Al3+強(qiáng)         
④單質(zhì)能和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鹽.
A.①④B.②③C.D.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.下列電極反應(yīng)式正確的是( 。
A.以惰性材料為電極,KOH溶液為電解質(zhì)構(gòu)成原電池,負(fù)極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+
B.銅、鋅在稀硫酸溶液中構(gòu)成原電池,正極反應(yīng)式為2H++2e-=H2
C.以銅為電極將2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+設(shè)計(jì)成原電池,正極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+
D.以鋁、鐵為電極,在氫氧化鈉溶液中構(gòu)成原電池,負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+

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