题目内容

15.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测.下列说法不正确的是(  )
A.电流由O2所在的铂电极流出
B.该电池的负极反应式为:CH3CH2OH+3H2O-12e-═2CO2↑+12H+
C.O2所在的铂电极处发生还原反应
D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

分析 该装置中含有质子交换膜,则电解质溶液为酸性,酸性条件下,乙醇燃料电池中,负极上乙醇失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子的还原反应;根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物,再根据原电池原理写出该电池的反应式来判断.

解答 解:A、乙醇燃料电池中,负极上乙醇失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子的还原反应,电流由正极流向负极,故A正确;
B、该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应,由装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸,CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH,故B错误;
C、乙醇燃料电池中,正极上是氧气得电子的还原反应,O2所在的铂电极处发生还原反应,故C正确;
D、根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量,根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量,故D正确.
故选B.

点评 本题以乙醇为燃料考查了燃料电池,难度不大,注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性,即使燃料和氧化剂相同,如果电解质溶液不同,电极反应式也不同.

练习册系列答案
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4.运用化学反应原理研究碳、氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义;
(l)甲醇是重要的可再生燃料.已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
H2O(g)═H2O(l))△H=-44.0kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ•mol-1
(2)利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤.
①一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生上述反
应,能说明该反应已达到平衡状态的是cd.
a.体系的密度不发生变
b.体系中硫元素的质量百分含量不再变化
c.SO2与SO3的体积比保持不变
d 容器内的气体分子总数不再变化
e.单位时问内转移4mol电子,同时消耗2molSO3
②T℃时,在1L密闭容器中充入0.6molSO3,如图1表示SO3物质的量随时间的变化曲线.
达到平衡时,用SO2 表示的化学反应速率为0.05mol•L-1•min-1; SO3的转化率为66.7%(保留小数点后-位):

T℃时,反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的平衡常数为1.25;T℃时,其他条件不变,在8min时压缩容器体积至0.5L,则n( SO3)的变化曲线为c(填字母).
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图2所示.电池正极的电极反应式是N2+8H++6e-=2NH4+电解质溶液的pH增大(填写增大、减小、不变),A.物质是NH4Cl(写化学式).

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