题目内容

9．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH-4e-+H2O═CH3COOH+4H+．下列有关说法正确的是（　　）
A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动
B．若有 0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L氧气
C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O
D．正极上发生的反应为：O2+4e-+2H2O═4OH-

分析 酸性乙醇燃料电池的负极反应为：CH3CH2OH-4e-+H2O═CH3COOH+4H+，正极应为O2得电子被还原，电极反应式为：O2+4e-+4H+═2H2O，正负极相加可得电池的总反应式为：CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O，可根据电极反应式判断离子和电子的转移问题．

解答 解：A．原电池中，阳离子向正极移动，故A错误；
B．氧气得电子被还原，化合价由0价降低到-2价，若有0.4mol电子转移，则应有0.1mol氧气被还原，在标准状况下的体积为2.24L，故B错误；
C．酸性乙醇燃料电池的负极反应为：CH3CH2OH-4e-+H2O═CH3COOH+4H+，可知乙醇被氧化生成乙酸和水，总反应式为：CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O，故C正确；
D．燃料电池中，氧气在正极得电子被还原生成水，正极反应式为：O2+4e-+4H+═2H2O，故D错误；
故选C．

点评 本题考查酸性乙醇燃料电池知识，题目难度中等，注意题中乙醇被氧化为乙酸的特点，答题中注意审题，根据题给信息解答．

练习册系列答案
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19．如图为反应2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）的能量变化示意图．下列说法正确的是（　　）
A．由H、O原子形成2 mol H2O（g），共吸收1852 kJ能量
B．拆开2mol H2（g）和1 mol O2（g）中的化学键成为H、O原子，共放出1368 kJ能量
C．2mol H2（g）和1 mol O2（g）反应生成2 mol H2O（g），共放出484 kJ能量
D．2mol H2（g）和1 mol O2（g）反应生成2 mol H2O（l），共吸收484 kJ能量
20．下列反应对应的化学方程式或离子方程式，正确的是（反应条件略）（　　）
A．铁和稀硝酸反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
B．铝与氢氧化钠溶液反应：Al+2OH-═AlO2-+H2↑
C．醋酸跟碳酸氢钠溶液反应：HCO3-+H+═CO2↑+H2O
D．乙醇的催化氧化：2C2H5OH+O2→2CH3CHO+2H2O
17．若甲、丙为同主族元素的单质，乙、丁为氧化物，它们之间的转化关系为甲+乙→丙+丁，则满足条件的甲和丙为（　　）
A．钠和氢气B．氯气和溴C．铝和铁D．碳和硅
4．煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：
a．利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；
b．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳．然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧．这两个过程的化学方程式为：
a．C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=E1          ①
b．C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=E2   ②
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=E3   ③
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=E4    ④
（1）途径b相比途径a有较多的优点，请写出其中一点：不仅可以大大减少SO2和烟尘对空气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于运输；
（2）上述四个热化学方程式△H＞0的是②（填写序号）；
（3）等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是C
A．a比b多           B．a比b少         C．a与b在理论上相同
（4）根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为E1=E2+E3+E4．
14．肉桂酸甲酯是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精．它的分子式为C10H10O2，且分子中只含有1个苯环，苯环上只有一个取代基．现测出肉桂酸甲酯的核磁共振氢谱谱图有6个峰，其面积之比为1：2：2：1：1：3．利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如图1：

试回答下列问题．
（1）肉桂酸甲酯的结构简式为．
（2）G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体，其分子结构模型如图2所示：（图中球与球之间连线表示单键或双键）．用芳香烃A 为原料合成G的路线如图3：

①化合物E中的官能团有羧基、醇羟基 （填名称）．
②A→B的反应类型是加成反应，E→F的反应类型是消去反应，
③书写化学方程式：B→C+2NaOH$→_{水}^{△}$+2NaBr  C→D  E→Hn$\stackrel{一定条件}{→}$+（n-1）H2O
④其中E的同分异构体甚多，其中有一类可用通式表示（其中X、Y均不为H），试写出符合上述通式且能发生银镜反应的四种物质的结构简式：
、、、．
1．将1mol A（g）和2mol B（g）置于2L某密闭容器中，在一定温度下发生反应：A（g）+B（g）?C（g）+D（g），并达到平衡．C的体积分数随时间变化如图Ⅰ中曲线b所示，反应过程中的能量变化如图Ⅱ所示，下列说法不正确的是（　　）
A．该温度下，反应的平衡常数数值约为7.36
B．恒温条件下，缩小反应容器体积可以使反应的过程按图Ⅰ中a曲线进行
C．反应在第4秒钟达到化学平衡状态，0～4秒内，以A表示的化学反应速率是：0.225 mol•L-1•s-1
D．在上述反应体系中加入催化剂，化学反应速率增大，E1和E2均减小
18．煤化工是以煤 为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工 产品的工业过程．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1，△S=+133.7J•（K•mol）-1
①该反应能否自发进行与温度 有关；
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是bc（填字母）．
a．容器中的压强不变        b．1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c．v正（CO）=v逆（H2O）    d．c（CO）=c（H2）
（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如表三组数据：
          实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所
需时间/min
H2OCOH2CO
1650241.62.45
2900130.752.253
390024xyt
①实验1中以v（CO2） 表示的反应速率为0.16mol•（L•min）-1．
②该反应的逆反应为吸热（填“吸”或“放”）热反应
③该反应平衡常数的数学表达式为$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$表中x=$\frac{4}{3}$； y=$\frac{8}{3}$．
19．下列有关叙述不正确的是（　　）
A．C02分子中σ键和π键之比为1：1
B．PCl5中所有原子均满足8电子稳定结构
C．由于HCOOH分子间存在氢键，则同压下，HC00H的沸点比CH3OCH3的高
D．CH2=CH-CHO分子中碳原子的杂化类型均为sp2

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