题目内容

9．如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．下列说法不正确的是（　　）
A．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-═2CO2↑+12H+
B．该电池的正极反应式为：O2+4e-+4H+═2H2O
C．电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极
D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

分析 该装置中含有质子交换膜，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物，再根据原电池原理写出该电池的反应式来判断．

解答 解：A、该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，故A错误；
B、乙醇燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，O2所在的铂电极处发生还原反应O2+4e-+4H+═2H2O，故B正确；
C、乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应，电流由正极流向负极，即从O2所在的铂电极经外电路流向另一电极，故C正确；
D、根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量，故D正确．
故选A．

点评 本题以乙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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19．有机物A、B、C、D、E、F、G有如下转化关系，F是家庭厨房中常用调味品的主要成分，G具有香味的物质．

已知：2CH3CHO+O2$\stackrel{催化剂}{→}$2CH3COOH
回答下列问题：
（1）D的结构简式为：，F中所含官能团的名称是羧基；A的二溴代物的结构有2种．
（2）反应⑤的有机反应类型为：加成反应．反应⑥的化学方程式为：氧化反应．
（3）用示踪原子法可确定⑧化学反应的机理．写出用CH3CH218OH和含普通氧原子的F反应的化学方程式CH3CH218OH+CH3COOH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COO18OCH2CH3+H2O．
（4）下列能说明反应⑧已达到化学平衡状态的是bcd（填序号）
a．单位时间里，消耗1molC，生成1molG
b．单位时间里，生成1molG，同时生成1molF
c．单位时间里，生成1molC，同时消耗1molF
d．正反应的速率与逆反应的速率相等
e．混合物中各物质的物质的量相等
（5）实验中除去G中所混有少量的F杂质所用试剂最好为饱和碳酸钠溶液．
20．设NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A．1mol Fe3+完全水解，生成氢氧化铁胶体的数目为NA
B．22.4 LCl2 分别与足量的Cu、Fe完全反应转移电子数分别为2 NA、3NA
C．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5 NA
D．1 mol/L Mg（NO3）2溶液中含有NO3-的数目为2NA
17．（1）二氧化碳的摩尔质量是44g•mol-1，9g水的物质的量是0.5mol，0，.5molO2在标准状况下的体积约为11.2L，约含有NA个氧原子．用20g烧碱配制成500mL溶液，其物质的量浓度为1  mol/L
（2）在19g某二价金属的氯化物（RCl2）中含Cl-离子0.4mol，则RCl2的摩尔质量  是95 g•mol-1，R的相对原子质量为24．
4．二甲基亚砜有消炎止痛、镇静等作用．甲醇和硫化氢在γ-Al2O3催化剂作用下生成甲硫醚（CH3-S-CH3），甲硫醚再与NO2反应制取二甲基亚砜，有关反应如下：
反应①2CH3OH（l）+H2S（g）═（CH3）2S（l）+2H2O（l）△H=-akJ•mol-1
反应②（CH3）2S（l）+NO2（g）═（CH3）2SO（l）+NO（g）△H=-bkJ•mol-1
反应③2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=-ckJ•mol-1
（1）写出用甲硫醚直接和氧气反应制取二甲基亚砜的热化学反应方程式2（CH3）2S（l）+O2（g）=2（CH3）2SO（l）△H=-（2b+c）kJ•mol-1，
（2）能说明反应2CH3OH（l）+H2S（g）?（CH3）2S（l）+2H2O（l）达平衡状态的是BC．
A．v（CH3OH）=2v（H2S）   B．恒容容器中，体系的压强不再改变
C．恒容容器中，体系中气体的密度不再改变   D．恒容容器中，气体的摩尔质量不再改变
（3）反应③在一定条件下可达到平衡，则此条件下该反应平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$．
（4）N2O5是一种新型绿色硝化剂，其制备方法有以下两种．
方法一：4NO2（g）+O2（g）═2N2O5（g）；△H=-56.76kJ•mol-1常温下，该反应能逆向自发进行，则逆向反应的△S＞0（填“＞、＜”或“=”）．
方法二：用硼氢化钠燃料电池作电源，采用电解法制备得到N2O5．工作原理如图：
硼氢化钠燃料电池的正极反应式H2O2+2e-=2OH-．
14．（1）在一定条件下，容积为 10L密闭容器中发生反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）；△H＞0
将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入该密闭容器10min时有0.1mol CO生成，则10min内该反应的平均速率υ（H2）0.003mol/（L．min）．
（2）在压强为0.1MPa条件下，容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g） 平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图．
①该反应的△H＜0 （填“＜”、“＞”或“=”）．
②100℃时该反应的平衡常数K=$\frac{{V}^{2}}{{a}^{2}}$（用含a、V的代数式表示）．
③在温度容积不变的情况下，向该密闭容器再增加 2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．平衡常数不变（填“增大”、“减小”或“不变”）
④在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2反应生成CH3OH（g），达到平衡时CO的转化率为80%，此时容器内的压强为开始时的0.6倍．
1．常温下，下列指定溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．无色透明溶液中：K+、Cu2+、SO42-、Na+
B．pH=12的溶液中：K+、Na+、SO42-、CH3COO-、CO32-
C．加入铝片能放出H2的溶液中：Na+、HCO3-、Cu2+、SO42-
D．由水电离出的c（H+）=1×10-12 mol/L的溶液中：NH4+、Ba2+、NO3-、Cl-
18．有X、Y、Z、M四种金属，已知：M投入水中可与水剧烈反应；用X和Z作电极，稀硫酸作电解质溶液构成原电池时，Z有气泡产生； Y和Z的离子共存于电解液中电解，阴极析出Y．则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（　　）
A．X＞Z＞Y＞MB．X＞M＞Z＞YC．M＞Y＞Z＞XD．M＞X＞Z＞Y
19．体积为VL、密度为ρg/cm3的某溶液中，含有摩尔质量为M的溶质的质量是m．若此溶液中溶质的物质的量浓度为c，溶质的质量分数为w，则下列各表示式中，正确的是（　　）
A．c=$\frac{ρ•w}{M}$B．c=$\frac{ρ•M}{w}$C．c=$\frac{M}{m•V}$D．c=$\frac{m}{M•V}$

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