题目内容
【题目】科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径,美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向另一个电极通入空气。
回答下列问题:
(1)这种电池放电时发生的化学方程式是__________________________。
(2)此电池正极发生的电极反应式是________________,负极发生的电极反应式是________________。
(3)电解液中的H+向________极移动;向外电路释放电子的电极是________。
(4)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池能量转化效率高,其次是_____________________________________________。
【答案】(1)2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O(2分)
(2)3O2+12H++12e-===6H2O(2分) 2CH3OH+2H2O-12e-===2CO2+12H+(2分)
(3)正(1分) 负极(1分) (4)对环境无污染(2分)
【解析】甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。CH3OH作负极,发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+2H2O-12e-===2CO2+12H+;氧气在正极的电极反应为:3O2+12H++12e===6H2O,两反应相加得总反应式。在电池中,负极释放电子传到正极上,故H+向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O,对环境无污染。
【题目】取40ml,0.50mol/L的盐酸与40ml,0.55mol/L的NaOH溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、_________________________。
(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g℃)。实验时,还需测量的数据有________(填选项字母)。
A.反应前盐酸溶液的温度
B.反应前盐酸溶液的质量
C.反应前氢氧化钠溶液的温度
D.反应前氢氧化钠溶液的质量
E.反应后混合溶液的最高温度
F.反应后混合溶液的质量
某学生实验记录数据如下表:
实验序号 | 起始温度t1℃ | 终止温度t2℃ | |
盐酸 | 氢氧化钠溶液 | 混合溶液 | |
1 | 20.0 | 20.1 | 23.2 |
2 | 20.2 | 20.4 | 23.4 |
3 | 20.5 | 20.6 | 23.6 |
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热△H=_____(保留三位有效数字)。
(3)假定该学生的操作完全同上,实验中改用100mL0.50mol/L的盐酸与100mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”),所求中和热___________(填“相等”或“不相等”)。