摘要:解析:根据燃料电池的原理.其正极通入空气.负极通入H2.故A错误,而在高温下氢气与氧气混合会导致爆炸且易变性.故B错误.正极反应不可能生成O2-.应该生成H2O.故D错误. 答案:C

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“氢”既是重要的化工原料,也是未来最理想的新能源.
(1)①实验测得,1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量,1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量.则氢气燃烧生成H2O(g)的热化学方程式为
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1

②熔融碳酸盐燃料电池(MCFS)是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池,该电池的工作温度为650℃.负极由镍铬铝合金烧结而成,正极材料为多孔镍,电池反应为:H2+CO+O2=CO2+H2O.下列说法不正确的是
AB
AB

A.负极反应Al-3e-=Al3+                      B.燃料气体是氧气
C.正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-              D.该电池也可用烃类作燃料
(2)用CO2和氢气为原料,在催化剂作用下发生如下反应,
2CO2(g)+6H2(g)
催化剂
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)  25℃时,K=2.95ⅹ1011
①该反应的平衡常数表达式K=
c(CH3CH2OH).C3(H2O)
C2(CO2).C6(H2)
c(CH3CH2OH).C3(H2O)
C2(CO2).C6(H2)

②在一定压强下,
n(H2)
n(CO2)
=2,测得反应的实验数据如下表.
温度(K) 500 600 700 800
CO2转化率(%) 60 43 28 15
根据表中数据分析:升高温度,平衡常数K值
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”);上述反应的焓变△H
0(填“>”、“<”或“=”).
③其它条件不变,适当提高c(CO2),则乙醇的产量
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”,下同.),此时K值
不变
不变

④在一定温度下,H2的物质的量随时间的变化曲线如图,则p1
p2(填“>”、“<”或“=”).
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(10分)下图是一个电化学过程的示意图。

请回答下列问题:

(1)图中甲池的名称           (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)。

(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:                                 

(3)乙池中反应的化学方程式为                        ,当乙池中B极的质量增加5.4g时,甲池中理论上消耗O2的体积为     L(标准状况下),此时丙池中    电极(填“C”或“D”)析出1.6g某金属,则丙池的某盐溶液可能是           (填序号)

A.MgSO4溶液      B.CuSO4溶液       C.Na­Cl溶液      D.AgNO3溶液 

【解析】(1)甲属于燃料电池,给乙池和丙池供电。在燃料电池中可燃物在负极通入,所以电极反应式为CH3OH+8OH―6e=CO32+6H2O。电极A和电池的正极相连,所以A是阳极、B是阴极、C是阳极、D是阴极。A是惰性电极,所以乙池中反应式为4AgNO3+2H2O  4Ag+O2↑+4HNO3。5.4g是单质银,转移的电子是,所以根据得失电子守恒可知氧气的物质的量是。金属阳离子只有在阴极放电,所以在D电极放电。镁和钠属于活泼的金属,在水溶液中其离子不可能放电。1.6g若是铜,则转移的电子为,正确。若是银,则说明硝酸银不足,还有氢气生成,所以答案是BD。

 

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请从给出的3道化学题中任选一题做答

1.[化学——选修化学与技术]

请回答氯碱工业中的如下问题:

(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k__________(要求计算表达式和结果);

(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)、③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是_________(填序号);

(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是_________、_________(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应

正极:_________;负极:_________;

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)

___________________________、___________________________。

2.[化学——选修物质结构与性质]

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:

(1)X元素原子基态时的电子排布式为_________,该元素的符号为_________;

(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_________,该元素的名称是_________;

(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为________________________;

(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是____________________________________;

(5)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由____________________________________。

3.[化学——选修有机化学基础]

A~J均为有机化合物,它们之间的转化如下图所示:

 
实验表明:

①D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气;

②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1∶1∶1;

③G能使溴的四氯化碳溶液褪色;

④1 mol J与足量金属钠反应可放出22.4 L氢气(标准状况)。

请根据以上信息回答下列问题:

(1)A的结构简式为_________(不考虑立体异构),由A生成B的反应类型是_________反应;

(2)D的结构简式为___________________________;

(3)由E生成F的化学方程式为____________,E中的官能团有____________(填名称),与E具有相同官能团的E的同分异构体还有____________(写出结构简式,不考虑立体异构);

(4)G的结构简式为____________________________________;

(5)由I生成J的化学方程式为________________________。

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