据新华社2009年5月9日电.国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议.会上通过了我国2009年将投入大量资金发展新能源汽车.支持节能.环保.安全等关键技术开发.为我国社会经济可持续发展打下良好基础.为今后改善环境.提升民众的生活质量具有极为重要的意义．请回答下列问题:(1)氢能是理想的清洁能源.也是氢氧燃料电池的必不可少的物质．请回答下列问题．①下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

据新华社2009年5月9日电，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，会上通过了我国2009年将投入大量资金发展新能源汽车，支持节能、环保、安全等关键技术开发，为我国社会经济可持续发展打下良好基础，为今后改善环境、提升民众的生活质量具有极为重要的意义．请回答下列问题：
（1）氢能是理想的清洁能源，也是氢氧燃料电池的必不可少的物质．请回答下列问题．
①下列说法不正确的是C．
A．太阳光催化分解水制氢比电解水制氢更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H₂SO₄、KOH为介质的氢氧燃料电池负极电极反应相同
D．氢氧燃料电池正极获得8mol电子，负极需要8g气体
②利用MnFe₂O₄为催化剂，通过两步反应使水分解制氢气，第一步反反应为：MnFe₂O₄$\frac{\underline{\;＞1000K\;}}{\;}$MnFe₂O_4-X+$\frac{X}{2}$
则第二步反应的化学方程式为MnFe₂O_4-X+xH₂0=MnFe₂O₄+xH₂↑（条件不写）．
③一种新能源汽车，使用了以碳纳米管为储氢介质的燃料电池，电池原理如右图，该电池的电解质为6mol/LKOH溶液，下列说法不正确的是D．
A．放电过程中整个体系内KOH浓度不变
B．放电时负极附近pH减小
C．放电时电池正极的电极反应为：NiO（OH）+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-
D．放电时，电池反应为2H₂+O₂→2H₂O
（2）热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量（燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态），下表是几种物质在常温常压下的热值数据．已知：管道煤气（47g/m³H₂、625g/m³CO）价格为1.00元/m³，天然气（714g/m³CH₄）的价格为2.50元/m³．

物质	H₂	CO	CH₄
热值/kJ•g^-1	143	10	56

①根据以上热值数据，H₂是最理想的燃料．
②家庭使用管道煤气和天然气，天然气更经济合算．
③表示CO燃烧热的热化学方程式为CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-280kJ/mol．

分析（1）①A．太阳光催化分解水制氢比电解水制氢更节约能源；
B．氢氧燃料电池的产物是水，无污染；
C．氢氧燃料电池负极是氢气失电子的氧化反应，电解质环境不同，电极反应式不同；
D．根据氢氧燃料电池正极和负极反应来计算；
②第二步MnFe₂O_4-X和水反应生成MnFe₂O₄和氢气；
③A、根据电池反应产物确定电解质溶液；浓度的变化；
B．放电时，负极上氢气失电子发生氧化反应，根据电极反应确定pH的变化；
C．放电时，正极上NiO（OH）得电子发生还原反应；
D、燃料电池在放电时的电极反应极为燃料燃烧的反应．
（2）①最理想的燃料应是热值最大且无污染的燃料；
②计算相同价格时产生的热量，进而比较哪种气体在经济上更合算；
③根据CO的热值计算1molCO的燃烧热，进而书写热化学方程式．

解答解：（1）①A．太阳光催化分解水制氢比电解水制氢更节约能源，更为科学，故A正确；
B．氢氧燃料电池的产物是水，无污染，用来作为汽车动力更能保护环境，故B正确；
C．氢氧燃料电池负极是氢气失电子的氧化反应，酸性环境下，产物是氢离子，碱性环境下，产物是水，电解质环境不同，电极反应式不同，故C错误；
D．氢氧燃料电池负极是氢气得电子的还原反应，正极是氧气得电子的还原反应，正极获得8mol电子，消耗氧气的物质的量是2mol，负极需要4mol氢气即8g气体，故D正确，故选C；
②第二步MnFe₂O_4-X和水反应生成MnFe₂O₄和氢气，反应方程式为MnFe₂O_4-X+xH₂0=MnFe₂O₄+xH₂↑．
故答案为：MnFe₂O_4-X+xH₂0=MnFe₂O₄+xH₂↑；
③A．放电时，该电池为原电池，燃料电池电极反应极为燃料燃烧的反应，即2NiO（OH）+H₂=2Ni（OH）₂，电解质浓度不变化，故A正确；
B．放电时，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，该极区域pH减小，故B正确；
C．放电时，正极上NiO（OH）得电子发生还原反应，电极反应式为NiO（OH）+H₂O+e^-═Ni（OH）₂+OH^-，故C正确；
D．放电时，燃料电池电极反应极为燃料燃烧的反应，即2NiO（OH）+H₂=2Ni（OH）₂，故D错误；
故选：D；
（2）①由表中数据可看出H₂的热值最大，且H₂为绿色能源，无污染，是最理想的燃料，故答案为：H₂；
②设花费相同的价格的燃料，都为2.5元，
则花费2.5元管道煤气放出的热量为：$\frac{1250L}{22.4L/mol}×\frac{2g/mol}{1g}$
+$\frac{1250L}{22.4L/mol}×\frac{28g/mol}{1g}$=31584.8KJ；
花费2.5元天然气放出的热量为：$\frac{\frac{1000L}{22.4L/mol}×16g/mol}{1g}$=40000kJ，
则消费相同价格的燃料时天然气放出的热量多，更合算，
故答案为：天然气；
③一氧化碳的热值是10kJ•g^-1，1molCO的燃烧热为280kJ/mol，表示CO燃烧热的热化学方程式为CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-280kJ/mol，故答案为：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-280kJ/mol．

点评本题考查学生原电池的工作原理以及反应热的计算和热化学方程式的书写等知识，注意平时知识的积累是解题的关键，难度不大．

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	A．	在（t₁+10）min时，其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动
	B．	（t₁+10）min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向右移动
	C．	T℃时，在相同容器中，若由0.3 mol•L^-1 A、0.1 mol•L^-1 B和0.4 mol•L^-1C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4 mol•L^-1
	D．	该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，A的转化率升高

4．已知某溶液中存在较多的H⁺、SO₄^2-、NO₃^-，则在该溶液中不能大量存在的离子组是（　　）
①K⁺、NH₄⁺、F^-；②K⁺、Ba²⁺、Cl^-；③K⁺、Na⁺、I^-；④K⁺、Na⁺、ClO^-．

	A．	向4 mL FeCl₂溶液中滴加两滴浓硝酸：Fe²⁺+2H⁺+NO${\;}_{3}^{-}$═Fe³⁺+NO₂↑+H₂O
	B．	向石灰水中加入过量的NaHCO₃溶液：Ca²⁺+2OH^-+2HCO${\;}_{3}^{-}$═CaCO₃↓+CO${\;}_{3}^{2-}$+2H₂O
	C．	铝与稀硫酸反应：Al+2H⁺═Al³⁺+H₂↑
	D．	向NH₄ Al（SO₄）₂加入少量的NaOH溶液：NH${\;}_{4}^{+}$+OH^-═NH₃．H₂O