题目内容

绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如图,
(1)氧气应从c处通入,电极Y为
 
极,发生的电极反应式为
 

(2)二甲醚(CH32O应从b处加入,电极X上发生的电极反应式为
 

(3)电池在放电过程中,电极X周围溶液的pH
 
 (填增大、减小、不变)
考点:化学电源新型电池
专题:
分析:根据氢离子移动方向知,Y为原电池正极,X为负极,则c处通入的气体是氧气,根据d处生成物知,正极上发生的反应为O2+4e-+4H+═2H2O,电解质溶液为酸性溶液,b处通入的物质是二甲醚,X电极反应式为(CH32O-12e-+3H2O=2CO2+12H+,则a处出来的物质是二氧化碳,据此分析解答.
解答: 解:(1)c处通入的气体是氧气,根据d处生成物知,正极上发生的反应为O2+4e-+4H+═2H2O,故答案为:正;O2+4e-+4H+═2H2O;
(2)b处通入的物质是二甲醚,X电极反应式为(CH32O-12e-+3H2O=2CO2+12H+,故答案为:(CH32O-12e-+3H2O=2CO2+12H+
(3)电池在放电过程中,电极X发生的电极反应为(CH32O-12e-+3H2O=2CO2+12H+,X电极周围溶液的pH减小,故答案为:减小.
点评:本题考查了化学电源新型电池,根据氢离子移动方向确定正负极,再根据d处生成物确定电解质溶液酸碱性,难点是电极反应式书写,题目难度中等.
练习册系列答案
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乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产.
(l)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2,CaC2再与水反应即得到乙炔.CaC2与水反应的化学方程式为
 

(2)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol
C2H2(g)+2.5O2(g)=2CO2 (g)+H2O(l)△H2=-1299.6kJ/mol
2H2 (g)+O2(g)=2H2O(l)△H3=-571.6kJ/mol
则甲烷气相裂解反应:2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g) 的△H=
 
kJ/mol
(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)昀关系如图所示.
①T1℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4 只发生反应2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得
c(C2H4)=c(CH4).该反应的△H
 
(填“>”或“<”)0,CH4的平衡转化率为
 
.上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01mol/(L?s)的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则T1
 
(填“>”或“<”) T2,t=
 
s.
②列式计算反应2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g),在图中A点温度时的平衡常数K=
 
(用平衡分压代替平衡浓度计算,lg0.05=-1.3 )
③由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有
 

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