题目内容

有一新型燃料电池，是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向X极通入CH4，向Y极通入O2，关于此燃料电池的说法错误的是（  ）
A．通入CH4的X极是负极，通入O2的Y极是正极
B．放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变
C．在标准状况下，通入5.6 LO2，完全反应时有1.0 mol电子转移
D．放电时，通入甲烷一极附近的pH升高
BD
由题意可推知出甲烷－氧气燃料电池的总反应为：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O。在通入甲烷一极需消耗KOH，因此pH必降低，KOH的物质的量必减小；由正极反应式O2＋2H2O＋4e－=4OH－可知，当消耗O2：＝0.25mol时，转移电
子的物质的量为4×0.25mol＝1.0mol。
练习册系列答案
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某原电池装置中盛有浓KOH溶液，若分别向__________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向__________极通入O2，则电路中就有电流通过，电流方向由__________极流向__________极，溶液中OH－向__________极移动。试完成下列问题：
 
可燃性气体
正极反应
负极反应
电池总反应
pH变化
(1)
H2
 
 
 
 
(2)
CO
 
 
 
(3)
CH4
 
 
 
 
燃料电池是目前正在探索的一种新型电池。它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，目前已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是
x极：O2(气)＋2H2O(液)＋4e－=4OH－
y极：H2(气)＋2OH－－2e－=2H2O(液)
回答下列问题：
(1)x是________极，发生________反应。(填“氧化”或“还原”，下同)
(2)y是________极，发生________反应。
总反应方程式为______________________。
(3)若反应后得到5.4 g液态水，此时氢氧燃料电池转移的电子数为________。
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡。b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为(　　)。
A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a
（1）普通锌锰干电池的结构如图所示。回答下列问题。

①电池中电解质溶液为________。
②正极反应式为________。
③放电时，NH4+向________（填“正极”或“负极”）移动。
（2）废电池中的锌皮常用于实验室制氢气，废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应，产生氢气速率较大的是________，原因是________________________。
若用过量的纯锌粒与一定量的稀硫酸反应，为了加快反应速率又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是________（填序号）。
A．微热
B．加入适量氧化铜
C．加入少量硫酸铜溶液
D．加水
E．加入少量氢氧化钡溶液
目前，科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系（如图）。关于此循环体系，下列说法中错误的是（  ）
A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B．燃料电池中通入H2的一极作负极，发生氧化反应
C．在此循环中发生了反应：2H2O??2H2↑＋O2↑
D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电流由D→导线→C；
③A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；
④B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动性顺序为（  ）
A．A>B>C>D            B．A>C>D>B
C．C>A>B>D            D．B>D>C>A
仔细分析如图装置，完成下面的填空。

（1）—段时间后，可能发现的现象是：甲池，Zn棒逐渐溶解，碳棒上有__________产生。与Zn棒相连的碳棒(C2)质量____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）甲池Zn极为__________极，电极反应式：____________________________________,乙池中C1为__________极，电极反应式为：________________________________________,乙池总反应式为：________________________________________________。
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ：CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）   ΔH＝206.0 kJ·mol－1
Ⅱ：CO（g）＋2H2（g）＝CH3OH（g）  ΔH＝－129.0 kJ·mol－1
（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为______________________________________________________。
（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为________。
②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。
A．c（H2）减少
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH 的物质的量增加
D．重新平衡c（H2）/c（CH3OH）减小
E．平衡常数K增大
（4）写出甲醇－空气－KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：__________________________________________________。

（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式____________________________。
②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________。

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