美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池.其构造如图所示,两个电极均由多孔性碳制成.通入的气体由孔隙中逸出.并在电极表面放电.(1)a极是极.b极是极.电极反应式分别为 . .(2)氢气是燃料电池最简单的燃料.虽然使用方便.却受到价格和来源的限制.常用的燃料.往往是某些碳氢化合物.如甲烷.汽油等.请写出将图中H2换成CH4时所构题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

（10分）美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图所示；两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。

（1）a极是      极，b极是     极，
电极反应式分别为           ，                                。
（2）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料，往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出将图中H₂换成CH₄时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：                                    。此时电池内总的反应方程式为                              。

（1）、（每空1分）负、正。（每空2分）2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O、
O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
（2）（每空2分）CH₄+10OH^-+8e^-=CO₃^2-+7H₂O、 CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O

略

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（6分）下图为氢氧燃料电池的示意图：

⑴若以稀硫酸为电解液，则a极为___ _极。
⑵若以KOH溶液作电解液，则b极上的电极反应式为_______________________，放电一段时间后电解液的pH将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是

A．a 电极发生氧化反应，b电极发生还原反应

B．工作时电极b作正极，O^2-由电极a流向电极b

C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b

D．传感器中通过的电流越大，说明通入的CO越多

（5分），（1）以甲烷为燃料制作新型燃料电池，电解质为氢氧化钾溶液。电池负反应式为             ；放电时钾离子移向电池的                                            （填“正”或“负”）        极
（2）碳氢化合物完全燃烧生成CO₂和H₂O。常温常压下，空气中的CO₂溶于水，达到平衡时，溶液pH=5.60，c(H₂CO₃)=1.5×10^-5 mol·L^-1。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，
则H₂CO₃HCO₃^-＋H⁺的平衡常数K₁=           （已知10^-5.60=2.5×10^-6）
（3）常温下，0.1 mol·L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中
c(H₂CO₃)      c(CO₃^2-)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是
                   （用离子方程式和必要的文字说明）。

下图为世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最．下列有关叙述正确的是

A．光伏电池是将太阳能转变为化学能

B．光伏电池是将化学能转变为电能

C．电流从b流向a

D．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极

（10分）碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关。试回答下列有关问题：
（1） NH₃极易溶于水，其水溶液俗称氨水。用水稀释0.1mol·L^—1的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是_____________（填序号）

（2）标准状况下，将1.12LCO₂通入100mL1mol·L^—1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________________；
①c（OH^—）=2c（H₂CO₃）+______________________________________________；
②c（H⁺）+c（Na⁺）=___________________________________________________。
（3）甲烷燃料电池中发生的化学反应为：CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O，该电池的电解质溶液为H₂SO₄溶液，则

原电池工作时电解质溶液中向正极移动的离子是_____________。

用惰性电极电解MnO₄溶液可得到MnO₂,MnO₂的一些性质或用途如右图，下列说法正确的是（）

A．实验室用MnO₂与浓盐酸制氯气时，先将MnO₂加热至高温再滴入浓盐酸

B．铝置换二氧化锰中锰的反应为吸热反应

C．用石墨电极电解MnSO₄溶液，在阳极得到MnO₂

D．上述反应中二氧化锰均是氧化剂

用铅蓄电池电解苦卤水 (含C1^-、Br^-、Na⁺、Mg²⁺)的装置如图所示 (a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是（）

A．铅蓄电池负极的反应式为：Pb → Pb²⁺+ 2e ^-

B．铅蓄电池放电时，该电池两极质量均减少

C．铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连

D．电解苦卤水时，a 电极首先放电的是Br^－

（7分）
熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池，以一

定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃熔融混合物为电解质，操作温度为650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（CO、H₂的体积比为1：1）直接作燃料，其工作原理如图所示。

请回答下列问题：
（1）B极发生____（填“氧化”或“还原”）反应
（2）电池总反应为___________________________________________。
（3）以

解足量的CuSO₄溶液，阳极产生气体0.56 L（已换算为标况），则阴极产物的质量为 g。电解后溶

液体积为1 L，溶液的pH约为。
（4）电池中的电解质碳酸钠形成的水溶液体系不能用带玻璃塞的试剂瓶保存，其原因是
（用化学方程式表示）