题目内容

　　燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质通常为KOH溶液．则下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是(　)

　　A．负极反应式为：CH4＋10OH－-8e－===CO＋7H2O

　　B．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

　　C．随着不断放电，电解质溶液碱性不变

　　D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大

 

答案：C
解析：

解析：负极是还原剂(CH4)失电子被氧化的电极，正极是氧化剂(O2)得电子被还原的电极．将两个电极的反应(有时亦称“半反应”)相加，得总反应式为CH4＋2OH－＋2O2===CO＋3H2O．可见随着反应进行，其中的c(OH)－浓度不断减少．故C选项不正确．

　　又对于A、B两个选项，根据题给条件和以上分析，属于正确选项．对于D选项，根据能量转化的规律，燃烧时产生的热量是不可能全部转化为其他形式的能量的，能量利用率不高，而电能转化为其他形式的能量的效率要大得多，故D选项也正确．

 


练习册系列答案
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（2009?广州二模）下列涉及有机物的说法正确的是（　　）

合成氨的发明是本世纪科学领域中最辉煌的成就之一。以下是与NH3相关的工业过程示意图。

已知：CH4(g) + 2O2(g) ==CO2(g)+2H2O(g)

△H = — 890kJ/mol

　　 2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g)

△H = — 566.0 kJ/mol

　　　　 2H2(g) + O2(g) ==2H2O(g)

△H = — 571.6 kJ/mol

（1）请写出CH4（g）与O2（g）反应生成CO（g）　 　 和H2（g）的热化学反应方程式：

　　　　　　　　　　　 _　 。

（2）生产中涉及H2和CO2的分离。你认为可取

的方法是（填代号）　　 　　　　　 。

　　

A．在加压条件下用水吸收CO2

　　 B．用NaOH溶液吸收CO2

　　 C．加压，使CO2液化

（3）直接供氨式燃料电池在碱性条件下的负极反应为：　　 　　　　　　　　　　　　 。

（4）合成尿素的反应分两步进行：

①CO2（g）+ 2NH3（g） H2NCOONH4（aq）△H = — 159.47kJ/mol

　　　　　　　　　　　　　 (氨基甲酸铵)

②H2NCOONH4（aq） CO(NH2)2（aq）+ H2O（l）△H = + 28.49kJ/mol

　 在生产条件下，单位时间内获得尿素的产

量与压强和n(NH3)：n(CO2)的关系如右图

所示。生产过程中n(NH3)：n(CO2)的最佳

配比为　 　　　 ，而实际生产往往使

n(NH3)：n(CO2)≥3，这是因为

　　　 　　　　　　　　　　_　 。

在得到的尿素溶液中会含有少量的氨

基甲酸铵，除去这种杂质最简便的方法是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）将氨分为两部分，一部分经逐级氧化吸收转化为硝酸，另一部分又与HNO3反应生成NH4NO3。若HNO3与NH3的反应是完全的，有标准状况下78.4LNH3经上述反应过程生成120g NH4NO3。则NH3转化为HNO3的转化率为　　　 　　　　　　　　_　　　 。

某课外活动小组同学用图一装置进行实验，试回答下列问题。

（1）① 若开始时开关K与a连接，则铁发生的是电化学腐蚀中的　　　　 　　 腐蚀；

② 若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　 。

（2）芒硝（化学式为Na2SO4·10H2O），无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法。用如图二所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率来看都更加符合绿色化学理念。

① 该电解槽的阳极反应式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　，此时通过阴离子交换膜的离子数　　　　　　　 （填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。

② 制得的氢氧化钠溶液从出口（选填“A”、“B”、“C”、“D”）　　　 导出。

③ 若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，则该燃料电池工作产生36 g H2O时，理论上有　　　　 　　　kJ的能量转化为电能。

“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向，“绿色化学”的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，并使原子利用率为100%。下列符合“绿色化学”的是（　 ）


　　　 ①用甲烷、一氧化碳合成乙酸乙酯：2CH4+2CO　　 　　　 CH3COOC2H5

　　　 ②氢氧燃料电池

　　　 ③在通风橱进行有毒气体的实验

　　　 ④对工业生产硝酸产生的废气废水进行严格处理

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 O

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ／＼

　　 ⑤生产环氧乙烷：CH2=CH2 +Cl2 +Ca(OH)2　　　　　 H2C — CH2 +CaCl2+H20

　 ⑥2M+N=2P+2Q，2P+M =Q (M、N为原料，Q为期望产品)

　 A.①③④⑥　 　　　　　 B.①②⑤　 　　　　　　　 C.①②③④　 　　　　　 D.①②⑥

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