题目内容

燃料电池是燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气起反应，将化学能转变为电能的装置，电解液为强碱溶液．下列关于甲烷燃料电池的说法，正确的是

A．

负极反应为CH4＋10OH－→＋7H2O＋8e－

B．

负极反应为O2＋2H2O＋4e－→4OH－

C．

随着放电进行，溶液中的阴离子向负极移动

D．

随着放电进行，溶液的pH不变

答案：AC
解析：

　　对甲烷燃料电池：

　　负极：CH4＋10OH－→＋7H2O＋8e－

　　正极：2O2＋4H2O＋8e－→8OH－

　　总方程式：CH4＋2O2＋2OH－→＋3H2O

　　电子由负极经外电路到正极，内部阴离子由正极向负极移动，过程中消耗OH－，pH减小．


练习册系列答案
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A、B、C、D、E、F均为短周期元素，其原子序数依次增大．已知：A的最外层电子数等于其电子层数；B的最外层电子数是次外层电子数的两倍；D是地壳中含量最高的元素；D和F、A和E分别同主族；E是所有短周期主族元素中原子半径最大的元素．根据以上信息回答下列问题：
（1）B与D形成化合物BD2的结构式为
O═C═O
O═C═O

（2）A、C、D三元素能形成一种强酸甲，写出单质B与甲的浓溶液反应的化学反应方程式
C+4HNO3（浓）
 △ 
.
 
CO2↑+4NO2↑+2H2O
C+4HNO3（浓）
 △ 
.
 
CO2↑+4NO2↑+2H2O
．
（3）均由A、D、E、F四种元素组成的两种盐，其相对分子质量相差16，写出它们在溶液中相互作用的离子方程式为
H++HSO3-═SO2↑+H2O
H++HSO3-═SO2↑+H2O
；由B、D、E组成的盐溶于水后溶液显碱性，其原因是（用离子方程式表示）
CO32-+H2OHCO3-+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-
．
（4）C2A4─空气燃料电池是一种碱性燃料电池．电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．则燃料电池放电时：正极的电极反应式是
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
．
（5）已知：2CD2（g）  C2D4（g）；△H＜0．在恒温恒容条件下，将一定量CD2和C2D4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示．

①a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是
bd
bd
点．
②25min时，增加了
NO2
NO2
（填物质的化学式）
0.8
0.8
mol．
③a、b、c、d四个点所表示的反应体系中，气体颜色由深到浅的顺序是
cdba
cdba
（填字母）．
零排放燃料电池曾被美国《时代》杂志列为21世纪改变人类生活的十大新科技之首．其中最具代表意义的质子交换膜燃料电池的工作原理如图所示，其中电极a、b均为多孔活性铂电极．下列说法中不正确的是（　　）
（1）0.1mol/LNa2CO3溶液呈
碱性
碱性
（填“酸性”、“碱性”或“中性”），其原因是
CO32-+H2O?HCO3-+OH-
CO32-+H2O?HCO3-+OH-
（用离子方程式表示）
（2）氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式．请写出氢氧燃料（电解质溶液为KOH溶液）的负极的电极反应式
2H2+4OH--4e-=4H2O
2H2+4OH--4e-=4H2O
．
（3）某温度下的水溶液中，c（H+）=10-xmol/L，c（OH-）=10-ymol/L．x与y的关系如图1所示：该温度下水的离子积为
1×10-12
1×10-12
；该温度下0.01mol/L NaOH溶液的pH为
10
10
．
（4）如图2装置，已知两电极上发生的电极反应分别为：a极：Cu2++2e-=Cu    b极：Fe-2e-=Fe2+
该装置中原电解质溶液一定含有
A
A
 （填序号）
A． Cu2+ B．Na+    C．Fe2+   D． Ag+
（5）硫酸钡在水中存在沉淀溶解平衡：BaSO4（s）?Ba 2+ （aq）+SO42-（aq） 25℃时，BaSO4的Ksp=1.1×l0-10，在0.1mol?L一1硫酸溶液中，钡离子的浓度最大可达到
1.1×10-9
1.1×10-9
mol?L一1．
精英家教网氨和肼（N2H4）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用．
（1）N2H4中的N原子可达到8电子的稳定结构，画出N2H4的结构式
 
．
（2）实验室用两种固体制取NH3 的反应方程式为
 
．
（3）NH3与NaClO反应可得到肼（N2H4），该反应的化学方程式为
 
．
（4）肼--空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式
 
．
（5）肼是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942，O=O为500，N-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量是
 
kJ．
精英家教网工业上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以进一步制备联氨（N2H4）等．
（1）火箭常用N2H4作燃料，N2O4作氧化剂．已知：
     N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=67.7kJ?mol-1
     N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ?mol-1
     NO2（g）?
12
N2O4（g）△H=--26.35kJmol-1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：
 
．
（2）联氨--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的氢氨化钾溶液．该电池放电时，正极的电极反应式为
 
．
（3）在300℃时，改变起始反应物中氢气的物质的量对反应N2（g）+2H2（g）?2NH3（g）△H＜0的影响如图所示．
①请在图中画出400℃时对应的图象．
②在a、b、c三点中，H2的转化率最高的是
 
（填字母）．

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