题目内容

13.如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲池中阳离子向通入CH3OH一方的电极区域内移动
B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+2H2O═CO32-+8H+
C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D.甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上产生1.45 g固体

分析 A、在燃料电池中,阳离子向正极方向移动;
B、在燃料电池中,通入CH3OH的电极是负极,发生失电子的氧化反应;
C、电解池中,电解后的溶液复原遵循:出什么加什么的思想;
D、根据串联电路中转移电子相等结合电子守恒知识来回答.

解答 解:A、甲池是燃料电池,在燃料电池中,通入CH3OH的电极是负极,阳离子向通入氧气一方的正极区域内移动,故A错误;
B、在燃料电池中,负极是甲醇发生失电子的氧化反应,在碱性电解质下的电极反应为CH3OH-6e-+2H2O+8OH-=CO32-+8H2O,故B错误;
C、电解池乙池中,电解后生成硫酸、铜和氧气,要想复原,要加入氧化铜,故C错误;
D、甲池中根据电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,所以消耗280mL(标准状况下0.0125mol)O2,则转移电子0.05mol,根据丙装置中,在阴极上是氢离子放电,减小的氢离子是0.025mol,所以镁离子和氢氧根离子之间反应生成氢氧化镁,理论上最多产生氢氧化镁质量应该是0.125×2mol×58g/mol=1.45g固体,故D正确.
故选D.

点评 本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识,属于综合知识的考查,注意平时知识的积累是解题的关键,难度较大.

练习册系列答案
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14.二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用能源,能够减少二氧化碳的排放.
(1)在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2mol CO2和3mol H2,发生的反应为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),△H=-a kJ•mol-1(a>0),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①能说明该反应已达平衡状态的是AB.(选填编号)
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O
D.该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变
②计算该温度下此反应的平衡常数K=0.20.(保留两位有效数字).若改变条件C(填选项),可使K=1.
A.增大压强   B.增大反应物浓度   C.降低温度
D.升高温度   E.加入催化剂
(2)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC的工作原理如图2所示:
①通入a气体的电极是电池的负(填“正”或“负”)极,其电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
②常温下,用此电池以惰性电极电解0.5L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为13(忽略溶液的体积变化)
(3)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ•mol-1
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-b kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-c kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l)△H=-d kJ•mol-1
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-($\frac{3}{2}$c+2d-a-b)kJ•mol-1

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