题目内容

1．有一种甲醇质子交换膜燃料电池，电池的结构示意图如图，则下列有关说法不正确的是（　　）
A．电极c是电池的负极
B．每消耗1mol甲醇转移的电子数为3NA
C．电极d的反应式为：4H++O2+4e-=2H2O
D．电极c的反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

分析 原电池中阳离子向正极移动，通过质子的移动方向知，左半极为负极，右半极为正极；燃料电池中，负极上投放燃料，燃料在负极上失电子发生氧化反应；正极上投放氧化剂，氧化剂在正极上得电子发生还原反应．

解答 解：A．左电极是电池的负极，负极上投放燃料甲醇，甲醇在负极上失电子发生氧化反应，故A正确；
B．每消耗1mol甲醇转移的电子数为6NA，故B错误；
C．d为正极，发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，故C正确；
D．电极c为负极，负极上投放燃料甲醇，甲醇在负极上失电子生成二氧化碳，负极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，故D正确；
故选B．

点评 本题以甲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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11．在火箭推进器中装有还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热量．已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65kJ的热量．
（1）写出过氧化氢的结构式：过氧化氢；肼含有的化学键的种类与过氧化氢中完全一样，由此可以推论肼的结构式为．
（2）写出肼和双氧水反应的热化学方程式N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的两个优点是释放出大量热量和快速产生大量气体外；生成N2和H2O，对环境无污染．
（4）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44kJ/mol，则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8KJ．
（5）已知N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ/mol，
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）；△H=-534kJ/mol，
则肼与NO2完全反应的热化学方程式为2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7KJ/mol．
12．下列热化学方程式或叙述正确的是（　　）
A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：
N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=+642 kJ•mol-1
B．12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量：
2C（石墨，s）+O2（g）═2CO（g）△H=-110.5 kJ•mol-1
C．已知：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H=-286 kJ•mol-1，
则：2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）的△H=+572 kJ•mol-1
D．已知N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4 kJ•mol-1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2（g）和1.5 mol H2（g）充分反应放出46.2 kJ的热量
9．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义．
（1）已知：
Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1，
C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
 则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ•mol-1．
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）．
写出该电池的负极反应式：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O．
（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图．
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ＞KⅡ（填“＞”或“=”或“＜”）．
容  器甲乙
反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡．若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为0.4＜n（c）≤1．
③一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是bd．
a．容器中压强不变     b．H2的体积分数不变   c．c（H2）=3c（CH3OH）
d．容器中密度不变     e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂．
16．探究小组乙测定NH3•H2O的浓度及电离平衡常数Kb，常温下，探究小组量取25.00mL氨水至锥形瓶中，用0.0500mol•L-1HCl滴定．用pH计采集数据，溶液的pH随加入盐酸体积的变化曲线如图所示．
（1）如图：a＞7.0的理由是（用电离方程式表示）NH3•H2O?NH4++OH-．
（2）如图，当加入稀盐酸的体积为22.40mL时，此时溶液中c（Cl-）=c（NH${\;}_{4}^{+}$）（填＜、＞或=）．当加入稀盐酸的体积至b点溶液中离子浓度大小关系为c（Cl-）＞c（NH4+）＞（H+）＞c（OH-）．
（3）结合图信息，计算氨水的浓度为0.0448mol•L-1；写出NH3•H2O电离平衡常数Kb的表达式，Kb=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）×c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$．
（4）关于该滴定实验的说法中，正确的是AC．
A．锥形瓶中有少量蒸馏水不影响测定结果
B．锥形瓶未用氨水进行润洗会导致测得氨水的浓度偏低
C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高
D．滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏高．
6．下列物质中，属于离子晶体的是（　　）
A．干冰B．金刚石C．氯化钙D．乙醇
13．从下列事实所得出的解释或结论正确的是（　　）
选项实验事实解释或结论
A已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）△H＞0金刚石比石墨稳定
B2N2O5（g）═4NO2（g）+O2（g）△H＞0
该反应在室温下可以自发进行		这是一个熵增反应
C已建立平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动反应物的转化率一定增大
D用醋酸作导电性实验时，灯泡很暗说明醋酸是弱酸
A．AB．BC．CD．D
10．已知25℃时有关弱电解质的电离平衡常数如下表：
弱电解质化学式CH3COOHHCNH2CO3NH3．H2O
电离平衡常数1.8×l0-54.9×l0-10K1=4.3×l0-7K2=5.6×l0-111.8×l0-5
根据上表中数据回答下列问题：
（1）CH3COO-、CN-、CO32-结合质子（即H+）的能力大小顺序CO32-＞CN-＞CH3COO-；25℃时，有等浓度的①CH3COONa溶液、②NaCN溶液、③NaHCO3溶液，三种溶液的pH由大到小的顺序为②③① （填序号）．
（2）NaCN溶液中通入少量二氧化碳，反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-
（3）向稀氨水中加入等体积等浓度的醋酸溶液，则反应后溶液中各离子浓度大小关系为c（CH3COO-）=c（NH4+）＞c（H+）=c（OH-）
（4）甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol•L-1、0.1mol•L-1，则c（OH-）甲﹕c（OH-）乙＜10（填“＞”、“=”或“＜”）．
11．部分弱酸的电离平衡常数如表：
弱酸HCOOHHNO2H2SH2SO3H2C2O4
电离平衡常数
（25℃）		K=1.8×10-4K=5.1×10-4K1=9.1×10-8
K2=1.1×10-12		K1=1.23×10-2
K2=6.6×10-8		K1=5.4×10-2
K2=5.4×10-5
（1）请写出HNO2的电离方程式HNO2?H++NO2-
（2）上表的5种酸进行比较，酸性最弱的是：H2S；HCOO-、S2-、HSO3-3种离子中，最难结合H+的是HSO3-．
（3）在浓度均为0.1mol/L的HCOOH和H2C2O4混合溶液中，逐渐滴入0.1mol/L的NaOH溶液，被OH-先后消耗的酸及酸式酸根依次是：H2C2O4、HCOOH、HC2O4-．
（4）已知HNO2具有强氧化性，弱还原性．将HNO2溶液滴加到H2S溶液中，同时有沉淀和无色气体生成，该气体遇空气立即变为红棕色，试写出两酸之间的化学反应方程式：2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓．
（5）下列离子方程式书写正确的是DE
A．HNO2+HS-═NO2-+H2S↑        B．2HCOOH+SO32-═2HCOO-+H2O+SO2↑
C．H2SO3+2HCOO-═2HCOOH+SO32-D．H2SO3+SO32-═2HSO3-
E．H2C2O4+NO2-═HC2O4-+HNO2
（6）已知HX为一元弱酸．某混合溶液中含有4mol NaX、2mol Na2CO3和1mol NaHCO3．往溶液中通入3mol CO2气体，充分反应后，气体全部被吸收，计算某些物质的量：
Na2CO30mol，NaHCO36mol．

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