题目内容

1．不久前，某海军航空站安装了一台250kW的MCFC型燃料电池．该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3．已知该电池的总反应为2H2+O2═2H2O，负极反应为H2+CO32--2e-═H2O+CO2，则下列推断正确的是（　　）
A．正极反应为4OH-═O2+2H2O+4e-
B．放电时CO32-向负极移动
C．电池供应1 mol水蒸气，转移电子4 mol
D．氢氧燃料电池的H2和O2都贮存于电池中

分析 A、燃料电池中，正极发生的是氧气的得电子的反应过程；
B、电池放电时，阴离子向负极移动；
C、生成1mol水转移2mol电子；
D、氢氧燃料电池的燃料不需要贮存于电池中．

解答 解：A、燃料电池中，正极发生的是氧气得电子的反应过程，电极反应为：O2+2CO2+4e-→2CO32-，故A错误；
B、电池放电时，阴离子向负极移动，则CO32- 向负极移动，故B正确；
C、已知该电池的总反应为2H2+O2═2H2O，则生成1mol水转移2mol电子，故C错误；
D、氢氧燃料电池的燃料不需要贮存于电池中，可以边反应边加，故D错误．
故选B．

点评 本题是一道有关燃料电池的工作原理的综合题目，要求学生熟悉原电池原理，把握正负极的判断方法和电极方程式的书写方法，具备分析和解决问题的能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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11．下列有关实验仪器的使用及实验操作正确的是（　　）
A．加热蒸发皿和烧杯必须垫石棉网
B．除去乙醇中的乙酸，加入NaOH溶液后分液
C．配制0.1mol•L-1NaCl溶液的实验中，用托盘天平称取5.85gNaCl
D．将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到CuSO4•5H2O晶体
12．化学中的某些元素与生命活动密不可分．请回答下列问题：
（1）（NH4）2SO4是一种重要的化学肥料，其中N、S原子的杂化方式分别是sp3、sp3，SO42-的空间构型为正四面体．
（2）钙是儿童生长不可缺少的元素，基态钙原子中，电子没有全充满的能层是M能层和N能层．
（3）蛋白质中含有N、P等元素，它们分别形成的简单气态氢化物键角大小关系是NH3＞PH3（用化学式表示），原因是中心原子的电负性N＞P，使得NH3中成键电子对偏向中心N原子，成键电子对间产生的斥力增大，键角增大．
（4）金属铁、镍及其形成的许多化合物常用作催化剂．已知NiO、FeO的晶体类型均与氯化钠晶体相同，熔点 NiO＞FeO，推测 Ni2+和 Fe2+离子半径的大小关系是r（Ni2+）＜r（Fe2+），作出判断的依据是NiO、FeO都是离子晶体，熔点NiO＞FeO，NiO的离子键能较大，阴离子相同，且阴、阳离子所带电荷数相同，所以r（Ni2+）＜r（Fe2+）．
（5）某金属是抗癌药物中的明星元素，其晶体中原子的堆积方式如图所示．晶胞中金属原子的配位数为12．若已知金属的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA，原子半径为r pm，则该晶胞的密度为 p=$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{（2\sqrt{2}×1{0}^{-10}）^{3}}$ g/cm3．（用含M、NA、r的计算式表示，不用化简）
9．药物使数以万计的人摆脱疾病困扰，是我国科学家最近新合成的一种药物，下列关于该有机物的说法错误的是（　　）
A．该有机物的分子式为C11H16O
B．该有机物可以使溴水褪色
C．该有机物易溶于水
D．光照，该有机物可以与氯气发生取代反应
16．人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．据报道，常温、常压、光照条件下，N2在掺有少量Fe2O3的TiO2催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为NH3．相应的热化学方程式为：
N2（g）+3H2O（l）═2NH3（g）+3/2O2（g）△H=+765.0kJ•mol?1
回答下列问题：
（1）请在图一所示的坐标中，画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下的反应体系能量变化示意图，并进行标注（标注出“反应物”、“生成物”、“有催化剂”、“无催化剂”）．
（2）目前工业合成氨的原理是：
N2（g）+3H2（g）$?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3（g）△H=-192.0kJ•mol?1
①反应2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）的△H=-319.0 kJ•mol?1．
②某条件下，在容积为2.0L的密闭容器中充入0.6mol N2（g）和1.6mol H2（g），经过2min反应达到平衡，此时NH3的物质的量分数为4/7．则反应在2min内N2的平均反应速率为0.1mol•L-1•min-1，该条件下H2的平衡转化率为75%，平衡常数K=200．
③670K、30Mpa下，n（N2）和n（H2）随时间变化的关系如图二所示，下列叙述正确的是AD．
A．a点的正反应速率比b点大
B．c点处反应达到平衡
C．d点（t1时刻）和e点（t2时刻）处n（N2）不一样
D．其它条件不变，773K下反应至t1时刻，n（H2）比图二中d点的值大
（3）将反应得到的氨气液化为液氨，已知液氨中存在着下列平衡：2NH3?NH4++NH2-．科学家在液氨中加入氢氧化铯（CsOH）和特殊的吸水剂，使液氨中的NH4+生成N4分子，请写出液氨与CsOH反应的化学方程式8NH3+4CsOH=N4+4CsNH2+6H2↑+4H2O．
6．X、Y、Z、R、W是短周期主族元素，X原子的最外层电子数是其次外层的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z元素的化合物的焰色反应呈黄色，R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和，W与Y属于同一主族．下列叙述正确的是（　　）
A．Y、Z、R元素简单离子的半径依次增大
B．含有Y、Z、R三种元素的化合物最多只有2种
C．元素W和R最高价氧化物对应水化物的酸性后者强
D．Y与Z形成的两种化合物中的化学键类型和阴阳离子个数比均相同
13．已知MO与CsCl的结构相似（如图2所示），MO晶体的密度为p g•cm-3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个M2+的核间距为acm．写出Cs基态原子的价电子排布式6s1，MO的相对分子质量可以表示为ρa3 NA．
10．（1）已知，当羟基与双键碳原子相连接时，易发生如下转化：RCN═CH-OH→，化学式为C8H8O2的有机物有如下的转化关系：

其中F能与FeCl3溶液显紫色，
回答：
①结构简式E，BCH3CHO．
②写出反应类型：B→D氧化反应；　　G→H消去反应．
③写出下列反应的化学方程式：A-D+E：．
④与A具有相同的官能团的A的芳香族化合物的同分异构体有5种（不含A）．
11．现有以下四种物质：
A．新制的氢氧化铜[Cu（OH）2]悬浊液B．晶体硅[Si]
C．明矾[KAl（SO4）2•12H2O]D．过氧化钠[Na2O2]
请你根据题意，选择恰当的选项用字母代号填空．
（1）检验尿液中是否含有葡萄糖，可使用A；
（2）要使含少量泥沙的浑浊水变澄清，可使用C；
（3）常盛放在呼吸面具里的物质，可使用D；
（4）用于制造计算机芯片的材料，可使用B．

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