题目内容

有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（    ）
①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-
②负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O
③负极上是O2获得电子，电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-
④电池放电后，溶液pH不断升高
A．①②B．①③C．①④D．③④
A

试题分析：甲烷的氧化产物是CO2，反应中转移8个电子，①正确；由于溶液是显碱性的，则CO2被氢氧化钾吸收生成碳酸钾，②正确；氧气在正极得到电子，③不正确；反应是消耗氢氧化钾的，所以溶液的碱性降低，pH减小，④不正确，答案选A。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确原电池的工作原理，然后灵活运用即可。
练习册系列答案
相关题目
25℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数（Ksp）分别为：Ksp（FeS）=6.3×10-18；Ksp（CuS）=1.3×10-36；Ksp（ZnS）=1.6×10-24．下列关于常温时的有关叙述正确的是（　　）
A．硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大
B．将足量的ZnSO4晶体加入到0.1mol/L的Na2S溶液中，Zn2+的浓度最大只能达到1.6×10-23mol/L
C．除去工业废水中含有的Cu2+，可采用固体FeS作为沉淀剂
D．向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c（Fe2+）变大、c（S2-）变小、但Ksp（FeS）变大
实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：Pb＋SO42—－2e－=PbSO4
正极：PbO2＋4H＋＋SO42—＋2e－=PbSO4＋2H2O
今欲制得Cl2 0.050 mol, 这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是(　　)。
A．0.025 molB．0.050 molC．0.10 mol D．0.20 mol
日常所用锌－锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NH4Cl作电解质，电极反应为：Zn－2e－＝Zn2＋，2MnO2＋2＋2e－＝Mn2O3＋2NH3＋H2O。
下列有关锌－锰干电池的叙述中，正确的是（  ）
A．干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极
B．干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
C．干电池长时间连续工作后，糊状物可能流出，腐蚀用电器
D．干电池可实现化学能与电能的相互转化
燃料电池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。
（1）完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空：
①甲烷与氧气反应的化学方程式为：                          
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O，这个电极是燃料电池的     （填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：             
③随着电池不断放电，电解质溶液的碱性         （填“增大”、“减小”或“不变”）
④通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率        （填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率。
（2）据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32－。
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将____（填降低或上升、不变）。
铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为
Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列结论正确的是          (    )
A．Pｂ为正极被氧化B．溶液的pH不断减小
C．SO42-只向PbO2处移动D．电解质溶液pH不断增大
有关下图装置中的叙述正确的是
A．这是电解NaOH溶液的装置
B．溶液中发生了变化：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
C．Fe为正极，电极反应为：Fe－2e－＋2OH－＝Fe(OH)2
D．NaOH溶液的碱性逐渐减弱
（15分）科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源，近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展。
（1）为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是         。（选填字母）
A．电解水B．锌和稀硫酸反应
C．光解海水D．分解天然气
（2）用水分解获得氢气的能量变化如右图所示，表示使用催化剂是曲线         。该反应为         (放热还是吸热)反应

（3）1g的氢气完全燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量写出其完全燃烧的热化学方程式：                               。
（4）利用氢气和CO合成二甲醚的三步反应如下：
① 2H2(g) + CO(g)  CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8 kJ·mol－1
② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol－1
③ CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol－1
总反应：3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH＝         
（5）氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图所示实验：

①氢氧燃料电池中，正极的电极反应式为                 。
②上图装置中，某一铜电极的质量减轻3.2g，则 a 极上消耗的O2在标准状况下的体积为
         L。
（6）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。则正极电极方程式         。
如图为蕃茄电池（注：番茄汁中含有苹果酸、柠檬酸等有机酸），下列说法正确的是（   ）
A．一段时间后，锌片质量会变小
B．铜电极附近会出现蓝色
C．电子由铜通过导线流向锌
D．锌电极是该电池的正极

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网