题目内容

2．将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中嫩烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池．此种电池能量利用率可高达80%，产物污染也少．下列有关燃料电池说法错误的是（　　）
A．上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质
B．氮氧燃料电池常用于肮天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇肮员使用
C．乙醇燃料电池的常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-+3H2O═CO2↑+12H+
D．甲烷碱性燃料电池工作时OH-定向移动到负极

分析 A．燃料电池中负极上失电子发生氧化反应，负极上反应材料是燃料；
B．氢氧燃料电池的产物是水；
C．乙醇燃料电池的电解质用KOH时，生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐；
D．原电池中阴离子向负极移动．

解答 解：A．燃料电池中，燃料做负极，负极反应物可以是氢气、甲烷、乙醇等物质，故A正确；
B．航天飞行器中氢氧燃料电池的产物是水，经过处理之后可供宇航员使用，故B正确；
C．乙醇燃料电池的电解质用KOH时，生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐，负极发生反应C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O，故C错误；
D．原电池中阴离子向负极移动，则甲烷碱性燃料电池工作时OH-定向移动到负极，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了原电池原理，明确正负极上得失电子即可解答，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液的酸碱性书写，为易错点．侧重于考查学生的分析能力和应用能力．

练习册系列答案
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12．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加．m、p、r是由这些元素组成的二元化合物．n是元素Z 的单质，q是元素X的单质，s是元素Y的单质且常温下为淡黄色固体，m与r相遇会产生白烟．上述物质的转化关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．单质沸点：W＞X＞Z
B．原子半径：Y＞Z＞W
C．Y的氧化物对应的水化物酸性一定比Z的弱
D．W、X、Z三种元素组成的化合物一定是共价化合物
13．下列仪器称为“干燥管”的是（　　）
A．B．C．D．
10．在无色强酸性溶液中，下列各组离子能大量共存的是（　　）
A．K+、Fe3+、SO42-、NO3-B．Na+、K+、NH4+、Cl-
C．Ag+、Na+、NO3-、Cl-D．K+、Na+、ClO-、CO32-
17．（1）地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以描述分为下列三步（用“C5”表示C5H10O4，用“C3”表示C3H6O3）：
Ⅰ、H2O（l）═2H+（aq）+$\frac{1}{2}$O2（g）+2e-△H=+284kJ/mol
Ⅱ、CO2（g）+C5（s）+2H+（aq）═2C3+（s）△H=+396kJ/mol
Ⅲ、12C3+（s）+12e-═C6H12O6（葡萄糖、s）+6C5（s）+3O2（g）△H=-1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式6CO2（g）+6H2O（l）=C6H12O6（s）+6O2（g）△H=+2880 kJ•mol-1．
（2）降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示     
①一定温度下，不能说明该反应达到平衡状态的是：b（填序号）
a．体系的压强不再改变     b．体系的密度不再改变    c．各气体的浓度不再改变
d．各气体的质量分数不再改变   e．反应速率v（CO2）正：v（H2）逆=1：3
②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=0.225mol/（L•min）；
③氢气的转化率=75%；
④该反应的平衡常数为K=5.33（保留三位有效数字）；
⑤下列措施中能使平衡体系中$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（C{O}_{2}）}$增大的是CD．
A．升高温度                         B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出去      D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑥当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2．则c1＜c2的关系（填＞、＜、=）．
（3）减少温室气体排放的关键是节能减排，大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标．如图2所示甲烷燃料电池（在上面）．请回答：
①通入甲烷一极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；
②随着电池不断放电，电解质溶液的pH减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率大于（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．
④用该燃料电池以石墨电极电解2.0L 0.25mol•L-1  CuSO4溶液，5min后在一个电极上有6.4gCu析出．则阳极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-═O2↑+4H+； 此时得到的O2在标准状况下的体积为1.12L；向电解后的溶液中加入下列哪种物质可使电解质溶液恢复原来的浓度：CDA．CuSO4B．H2O  C．CuO  D．CuCO3．
7．常温下，向10mL 0.1mol•L-1的HR溶液中逐滴滴入0.1mol•L-1的NH3•H2O溶液，所得溶液pH及导电能力变化如图．下列分析不正确的是（　　）
A．a～b点导电能力增强，说明HR为弱酸B．b点溶液pH=7，此时酸碱恰好中和
C．c点溶液存在c（NH4+）＞c（R-）、c（OH-）＞c（H+）D．b、c两点水的电离程度：b＜c
14．下列有关试剂的保存方法错误的是（　　）
A．氢氧化钠溶液保存在具有玻璃塞的试剂瓶中
B．少量的钠保存在煤油中
C．硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
D．浓硝酸保存在棕色玻璃试剂瓶中
11．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．0.01mol•L-1氯水中，Cl2、Cl-和ClO-三粒子数目之和大于0.01NA
B．氢氧燃料电池正极消耗22.4L气体时，负极消耗的气体分子数目2NA
C．0.1molCu与足量的浓硫酸完全反应后，溶液中Cu2+数目为0.1NA
D．2.0g D2O中含有的质子数、电子数均为NA
7．下列各组热化学方程式中的△H前者大于后者的是：③④（填序号）
①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1；   C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H2
②S（g）+O2（g）=SO2（g）△H3；   S（s）+O2（g）=SO2（g）△H4
③H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H5；  2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H6
④CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H7；   CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（s）△H8．

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