Question

（本題16分）．哥本哈根氣候變化峰會自2009年12月7日開幕以來，就被冠以“有史以來最重要的會議”、“改變地球命運的會議”等各種重量級頭銜�？v然世界各國仍就減排問題進行著艱苦的角力，但低碳這個概念幾乎得到了廣泛認同。中國慈善首富陳光標2010年11月5號創(chuàng)作的低碳之歌——《讓我們再回到從前》讓低碳概念融入到每個人的生活之中，減碳是每個人的責任。新能源開發(fā)中的燃料電池是低碳研究的重要領域。

（1）可燃性的有機物和氧氣在理論上都可以作為燃料電池中的反應物，現(xiàn)以C_xH_yO_z表示燃料電池中的有機反應物，O₂為正極反應物，40%的KOH溶液為電解質溶液，請寫出C_xH_yO_z-O₂-KOH燃料電池的負極的電極反應式：                       。

（2）日本茨城大學研制了一種新型的質子交換膜二甲醚燃料電池（DDFC），該電池有較高的安全性。電池總反應為：CH₃OCH₃ +3O₂ ＝2CO₂ +3H₂O ， 電池示意如圖,下列說法不正確的是：

 

A．a極為電池的負極

B．電池工作時電流由b極沿導線經燈泡再到a極

C．電池正極的電極反應為：O₂ +2H₂O + 4e^— = 4OH^—

D．電池工作時,1mol二甲醚被氧化時有6mol電子轉移

（3）若用C₃H₈-O₂-KOH構成燃料電池，當有11克丙烷在電池的負極完全反應，則在電池的外電路上轉移的電子的物質的量為    mol；此過程中放出的總能量為A KJ,并已知1molCO₂與足量KOH溶液反應放出的熱量為B KJ。寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式。                                      。

（4）將一定數量的C₃H₈-O₂-KOH燃料電池按一定方式進行串聯(lián)或者并聯(lián)組成電池組以滿足電解需要的電壓�，F(xiàn)用該電池組電解500mL某CuSO₄的稀溶液，電解后的溶液需要加入98克Cu(OH）₂才能使溶液恢復到原硫酸銅溶液的濃度和質量。若忽略電池組在電解過程中的能量損失，其能量全部用來電解CuSO₄溶液，計算：

①原CuSO₄的溶液的濃度。

②該電池組消耗的丙烷在標準狀況時的體積。

Answer 1

（本題16分）

（1）C_xH_yO_z+（6x+y-2z）OH^－-(4x+y-2z)e^－= xCO₃^2－+(3x+y-z)H₂O  (3分)

（2）CD    (3分) （評分說明：只選擇了一個正確的選項得1分，選擇了兩個個正確的選項得3分，只要選擇了錯誤的選項該小題的0分）

（3）5   (2分)

 C₃H₈（g）+5O₂（g）= 3 CO₂ （g）+ 4H₂O（l）；ΔH= －(4A－3B)KJ/mol (3分)

（4）CuSO₄溶液發(fā)生電解的方程式為：

        ，離開反應體系的相當于是CuO，現(xiàn)在要加入98克（1mol）Cu(OH）₂才能使溶液恢復到原硫酸銅溶液的濃度和質量，說明原溶液中1molCuSO₄溶質電解完后，生成的H₂SO₄溶液發(fā)生了電解，即有1molH₂O發(fā)生了電解，轉移的電子總數為4mol。

                     (2分)

    ②  C₃H₈    ～    20e^- 

        22.4L         20mol

         V            4mol

         V=4.48L                                    (3分)