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2.镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的储氢材料,该合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式为Mg17Al12+17H2═12Al+17MgH2.得到的混合物G(12Al+17MgH2).0.1molG和足量的稀盐酸反应放出的H2与O2在KOH溶液中构成燃料电池,理论上正极上消耗氧气体积(标准状况)为(  )
A.44.80LB.58.24LC.80.64LD.116.48L

分析 根据反应:Mg17Al12+17H2═12Al+17MgH2,0.1molAl、MgH2的混合物与足量的稀盐酸反应放出H2与O2,1molMg17Al12完全吸氢17mol,在盐酸中会全部释放出来,镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2,生成氢气的物质的量分别为17mol、18mol,则生成氢气一共(17+17+12×$\frac{3}{2}$)mol=52mol,所以.1molG和足量的稀盐酸反应放出的H2是5.2mol,氢气燃烧消耗氧气是2.6mol,据此计算回答.

解答 解:根据反应:Mg17Al12+17H2═12Al+17MgH2,0.1molAl、MgH2的混合物与足量的稀盐酸反应放出H2,1molMg17Al12完全吸氢17mol,在盐酸中会全部释放出来,镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2,生成氢气的物质的量分别为17mol、18mol,则生成氢气一共(17+17+12×$\frac{3}{2}$)mol=52mol,所以.1molG和足量的稀盐酸反应放出的H2是5.2mol,H2与O2在KOH溶液中构成燃料电池,5.2mol氢气燃烧消耗氧气是2.6mol,体积是22.4L/mol×2.6mol=58.24L,故选B.

点评 本题考查学生物质的性质的有关计算以及原电池的工作原理知识,属于综合知识的考查,难度中等.

练习册系列答案
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10.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 )△H=+206.0kJ•mol-1
II:CO ( g )+2H2 ( g )=CH3OH ( g )△H=-129.0kJ•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CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)△H=+77.0kJ•mol-1
(2)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积为100L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图1.
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为0.003mol•L-1•min-1
②100℃时反应I的平衡常数为2.25×10-4
(3)在压强为0.1MPa、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$\frac{1}{2}$,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是C、D (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)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.实验室用图2装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式Co2+-e-=Co3+
②写出除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
③若右图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,净化含1mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH2mol.

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