题目内容

科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料.电池中的一极通入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2-.下列对该燃料电池的说法不正确的是( )
A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极
B.该电池的总反应是:C3H8+5O2=3CO2+4H2O
C.电路中每通过5mol电子,约有5.6L标准状况下的丙烷被完全氧化
D.通丙烷的电极为电池负极,发生的电极反应为:C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O
【答案】分析:丙烷燃料电池的总反应式与丙烷燃烧的方程式相同,都为C3H8+5O2=3CO2+4H2O,电池工作时,丙烷在负极被氧化,电极方程式为C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O,氧气在正极被还原,电极反应式为O2-4e-=2O2-,熔融电解质中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动.
解答:解:A.在熔融电解质中,O2-由正极移向负极,故A错误;
B.丙烷燃料电池的总反应式与丙烷燃烧的方程式相同,都为C3H8+5O2=3CO2+4H2O,故B正确;
C.n(C3H8)==0.25mol,C3H8被氧化为CO2,根据化合价的变化可知,转移电子的物质的量为0.25mol×[3×4-(-8)]=5mol,也可根据电极反应式判断,故C正确;
D.电池工作时,丙烷在负极被氧化,电极方程式为C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O,故D正确.
故选A.
点评:本题考查化学电源新型电池,题目难度中等,本题注意把握丙烷燃料电池的工作原理,能正确写出电极反应式为解答该题的关键,注意题中电解质.
练习册系列答案
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Ⅰ以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工业.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,
该反应在常温下
不能
不能
自发进行(填“能”与“不能”);在一体积为2L的密闭容器中,加入1molC和2mol H2O(g),达平衡时H2O的转化率为20%,请计算此时的平衡常数
0.05
0.05

(2)目前工业上有一种方法是用CO与H2反应来生产甲醇.
化学键 C-O C-H H-H C≡O O-H
键能 kg/mol-1 358 413 436 1072 463
已知生成气态甲醇,CO里面含C≡O.请写出该反应的热化学方程式为
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol

(3)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
在一体积不变的容器中,当合成氨反应达到平衡后,在t1时升高温度,t2重新达到平衡,t3时充入氮气,t4时重新达到平衡,t5时移去一部分产物,t6时又达到平衡,请在下面的反应速率与时间关系图中画出t1到t5逆反应速率、t5到t6正反应速率的变化情况.
(4)氢气可用于生产燃料电池,丙烷气体也可以.美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料,一极通入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2-.则通丙烷的电极发生的电极反应为
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O

Ⅱ沉淀物并非绝对不溶,且在水及各种不同的溶液中溶解度有所不同,同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改变.已知AgCl+Cl-=[AgCl2]-,如图是某温度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情况.由以上信息可知:
(1)由图知该温度下AgCl的溶度积常数为
10-12
10-12
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(2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况(先变小后变大)的原因是:
开始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+浓度变小了,但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+浓度又变大了.
开始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+浓度变小了,但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+浓度又变大了.
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