14．燃料電池是燃料（例如CO、H2、CH4等）跟氧氣或空氣起反應(yīng)，將此反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解質(zhì)溶液通常是KOH溶液．下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法錯誤的是（　�。�
A．負(fù)極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
B．正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-═4OH-
C．隨著不斷放電，電解質(zhì)溶液堿性不變
D．甲烷燃料電池也可以用稀硫酸做電解質(zhì)溶液

分析 A、燃料在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)電解質(zhì)環(huán)境書寫電極反應(yīng)式；
B、正極上氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，根據(jù)電解質(zhì)環(huán)境進(jìn)行電極反應(yīng)式的書寫；
C、根據(jù)總反應(yīng)方程式CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O來判斷；
D、物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的熱能是不可能全部轉(zhuǎn)化為功．

解答 解：A、燃料在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲烷燃燒能生成二氧化碳和水，二氧化碳和氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸鉀，所以電極反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，故A正確；
B、氧氣在正極上得電子，因為電解質(zhì)溶液是氫氧化鉀溶液，所以氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，所以電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-═4OH-，故B正確；
C、該電池的電池反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，溶液由堿溶液變成鹽溶液，所以堿性減弱，故C錯誤；
D、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，燃燒時產(chǎn)生的熱能是不可能全部轉(zhuǎn)化為功的，能量利用率不高，而電能轉(zhuǎn)化為功的效率要大得多，故D正確；
故選C．

點評 本題考查了燃料電池，電極反應(yīng)式的書寫要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液判斷電極上的生成物，原料相同，電解質(zhì)溶液不同，電極反應(yīng)式就不同．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．K3[Fe（C2O4）3]•3H2O〔三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體〕是制備負(fù)載型活性鐵催化劑的主要原料，也是一些有機(jī)反應(yīng)很好的催化劑．圖1是在實驗室制備K3[Fe（C2O4）3]•3H2O的流程：

回答下列問題：
（1）步驟Ⅰ中加入稀硫酸的目的是抑制Fe2+水解．步驟Ⅱ中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為一可逆過程，其離子方程式為Fe2++H2C2O4?FeC2O4↓+2H+．常溫下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=14.4[已知常溫下：Ka1（H2C2O4）=5.6×10-2、Ka2（H2C2O4）=5.4×10-5、Ksp（FeC2O4）=2.1×10-7]
（2）下列試劑均可將FeC2O4氧化為K3[Fe（C2O4）3]，最適宜作為“試劑a”的是c（填序號）
a．氯水b．酸性KMnO4溶液c． H2O2溶液d．稀硝酸
（3）使用托盤天平稱量制得的K3[Fe（C2O4）3]•3H2O的質(zhì)量．天平平衡時，右盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量為20g．游碼示數(shù)如圖2所示，則制得晶體的質(zhì)量為21.9g，該實驗中K3[Fe（C2O4）3]•3H2O的產(chǎn)率為44.6%．（已知：K3[Fe（C2O4）3]•3H2O的相對分子質(zhì)量為491，F(xiàn)eSO4•7H2O的相對分子質(zhì)量為278）

（4）某研究小組將K3[Fe（C2O4）3〕在一定條件下加熱分解后，利用圖3所示裝置（可重復(fù)使用）確認(rèn)所得含碳元素的氣體產(chǎn)物為CO和CO2．按氣流從左到右的方向，裝置的連接順序為DCDBAD（填裝置序號）；確認(rèn)氣體產(chǎn)物中含CO的現(xiàn)象為A中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后D中澄清石灰水變渾濁．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．氮化鎂（Mg3N2）是一種黃綠色粉末，可用于制造特殊陶瓷材料、催化劑等，可由金屬鎂和純凈的氮氣反應(yīng)制得，某化學(xué)興趣小組同學(xué)利用如圖所示裝置來制備少量的Mg3N2．

已知Mg3N2易與水反應(yīng)，有關(guān)反應(yīng)方程式為Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2↓+2NH3↑．
回答下列問題：
（1）裝置A中反應(yīng)容器的名稱為錐形瓶．
（2）裝置B中的試劑為堿石灰，裝置F的作用是防止空氣中水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管E中．
（3）裝置C、E均需要加熱，應(yīng)先加熱C，理由是使C中產(chǎn)生的氮氣排出E中的空氣．
（4）裝置C中的現(xiàn)象是黑色的氧化銅逐漸變紅，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2↑+3H2O．
（5）若C中NH3的轉(zhuǎn)化率不高，易產(chǎn)生的問題是D中發(fā)生倒吸現(xiàn)象，解決方法是在C、D之間加上一個緩沖瓶．
（6）若實驗結(jié)束后，將裝置E中固體全部取出，稱量為ag，向其中依次加入足量的稀鹽酸和NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥，最后得沉淀bg，則產(chǎn)品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{a-\frac{12}{29}b}{0.28a}$．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．現(xiàn)有甲、乙兩種短周期元素，室溫下，甲元素單質(zhì)在冷的濃硫酸或空氣中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M電子層與K電子層上的電子數(shù)相，甲、乙兩元素相比較，金屬性較強(qiáng)的是鎂（填名稱），可以驗證該結(jié)論的實驗是BC．
A、將在空氣中放置已久的這兩種元素的塊狀單質(zhì)分別放入熱水中
B、將這兩種元素的單質(zhì)粉末分別和同濃度的鹽酸反應(yīng)
C、將這兩種元素的單質(zhì)粉末分別和熱水作用，并滴入酚酞溶液
D、比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．下列有關(guān)分子晶體熔點的高低敘述中，正確的是（　�。�
A．H2O＜HFB．SiCl4＞CCl4C．HCl＞HFD．N2＞CO

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．FeCl3溶液常用于刻蝕印刷電路板，用于回收其中的Cu，某同學(xué)利用此原理設(shè)計出一個原電池．請回答下列問題
（1）請寫出該原電池的總反應(yīng)的離子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+．
（2）正極反應(yīng)的電極方程式為2Fe3++2e-=2Fe2+．
（3）實驗過程中測得銅片質(zhì)量減少了4.8g，則電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.15 mol
（4）請在方框內(nèi)畫出該電池的簡單示意圖，標(biāo)出正負(fù)極及電解質(zhì)溶液，可供選擇的儀器和試劑：Zn、Cu、Fe、碳棒、燒杯、導(dǎo)線、FeCl3溶液、CuCl2溶液、FeCl2溶液．
（5）氫氧燃料電池，用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，發(fā)生2H2+O2$\frac{\underline{\;KOH溶液\;}}{\;}$2H2O；正極反應(yīng)O2+4e-+2H2O═4OH-．則其負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-═2H2O．
（6）C5H12也能形成燃料電池，請寫出C5H12的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：；；．
已知其中一種烴的一氯代物只有1種同分異構(gòu)體，寫出該烴與氯氣反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式C（CH3）4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$（CH3）3CCH2Cl+HCl．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，將浸透了石蠟油的（17個碳原子以上的液態(tài)烷烴混合物）的石棉放置在硬質(zhì)試管的底部，試管中加入碎瓷片，給碎瓷片加強(qiáng)熱，石蠟油蒸汽通過熾熱的碎瓷片表面發(fā)生反應(yīng)，生成一定量的氣體．利用該氣體進(jìn)行實驗：
（1）如果將氣體通溴的四氯化碳溶液中，現(xiàn)象是溴的四氯化碳溶液褪色，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
（2）下列說法正確的是A
A．在上述實驗中，生成的氣體除了乙烯還有烷烴．
B．酸性高錳酸鉀溶液既鑒別乙烷與乙烯，也可以除去乙烷中混有的少量乙烯
C．等質(zhì)量的甲烷、乙烯、乙烷分別燃燒時，乙烷消耗氧氣最多
D．標(biāo)況下，22.4L乙烯與22.4L己烷，所含分子數(shù)目相等．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．如圖是某企業(yè)設(shè)計的硫酸-磷肥-水泥聯(lián)產(chǎn)、海水-淡水多用、鹽-熱-電聯(lián)產(chǎn)的三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖．

根據(jù)上述產(chǎn)業(yè)流程回答下列問題：
（1）從原料、能源、交通角度考慮該企業(yè)應(yīng)建在B
A．西部山區(qū)    B．沿海地區(qū)    C．發(fā)達(dá)城市    D．東北內(nèi)陸
（2）該流程①、②、③、④、⑤為能量或物質(zhì)的輸送，請分別寫出輸送的主要物質(zhì)的化學(xué)式或能量形式：
①Fe2O3、③熱能、④SO2．
（3）接觸室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2SO2+O2$?_{△}^{催化劑}$2SO3．磷肥廠的主要產(chǎn)品是普鈣（磷酸二氫鈣和硫酸鈣），寫出由磷礦石和硫酸反應(yīng)制普鈣的化學(xué)方程式2Ca5（PO4）3F+7H2SO4=3Ca（H2PO4）2+7CaSO4+2HF．
（4）用1噸硫鐵礦（FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%）接觸法制硫酸，制硫酸的產(chǎn)率為75%，則最后能生產(chǎn)出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸0.45噸．
（5）濃縮鹽水提取鹽（NaCl）后，剩余的苦鹵還可制取的物質(zhì)主要有鎂或溴．
（6）根據(jù)現(xiàn)代化工廠設(shè)計理念請?zhí)岢龈郀t煉鐵廠廢氣、廢渣的利用設(shè)想．廢氣（主要是高爐煤氣）經(jīng)除塵后可作為熱風(fēng)爐、加熱爐和鍋爐等燃料，廢渣（主要成分是硅酸鈣等），可用作水泥生產(chǎn)原料 （寫出兩點即可）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

4．下列有關(guān)金屬元素特征的敘述正確的是（　�。�
A．金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性
B．金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體
C．金屬元素在不同的化合物中的化合價均不同
D．金屬元素在一般化合物中只顯正價

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