题目内容

5．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：
（1）写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式：2H2O+O2+4e-═4OH-．
（2）如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗标准状况下0.56L氧气．

分析 （1）氢氧燃料电池中，电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子；
（2）根据电极方程式中电子与氧气的关系求算．

解答 解：（1）氢氧燃料电池中，电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，则其电极反应式为：2H2O+O2+4e-═4OH-；
故答案为：2H2O+O2+4e-═4OH-；
（2）已知2H2O+O2+4e-═4OH-，则每转移0.1mol电子消耗的氧气为：$\frac{1}{4}$×0.1mol=0.025mol，所以V（O2）=nVm=0.025mol×22.4L/mol=0.56L；
故答案为：0.56．

点评 本题考查燃料电池及物质的量的有关计算，注意根据电极方程式中电子与物质的关系求算，题目难度中等．

练习册系列答案
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15．按Si、P、S、Cl的顺序递增排列的是（　　）
①气态氢化物的稳定性   ②最高化合价    ③第一电离能    ④电负性．
A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
16．已知下列热化学方程式：
①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285kJ/mol
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol
③C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-110.4kJ/mol
④C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
回答下列（1）～（4）的问题：
（1）上述反应中属于放热反应的是①②③④．
（2）C的燃烧热为393.5kJ/mol．
（3）燃烧10g H2生成液态水，放出的热量为1425 kJ．
（4）CO燃烧的热化学方程式为CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△=-283.1kJ/mol．
（5）2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7g水和2.24L CO2（标准状况）并放出68.35kJ热量．写出该条件反应的热化学方程式．C2H6O（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1367kJ/mol．
13．烃分子中若含有双键、三键或单键的环，氢原子数就少，分子就不饱和，即具有一定的“不饱和度”，其数值可表示为：不饱和度（Ω）=双键数+环数+三键数×2．则有机物的不饱和度Ω为（　　）
A．8B．7C．6D．5
20．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ．且1mol 氧气分子中的化学键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1mol H-O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1mol H-H键断裂时吸收热量为（　　）
A．920 kJB．557 kJC．436 kJD．188 kJ
10．在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是（　　）
A．金属元素B．非金属元素
C．稀有气体元素D．无法确定为哪一类元素
17．下列元素中，不属于主族元素的是（　　）
A．钾B．铁C．碘D．硅
14．下列有关工业生产叙述正确的是（　　）
A．电解精炼铜时，将粗铜与电源的负极相连
B．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率
C．氯碱工业中，烧碱在阳极区生成
D．工业上通常使用电解法制备金属钠、镁、铝等
15．N和B元素在化学中占有很重要的地位．
（1）写出N元素基态原子的价电子排布式2s22p3．B、N和O元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞B．
（2）N和B两元素氟化物的化学式相似，均为AB3型，但分子的空间结构有很大不同，其原因是N原子和B原子采用不同的杂化方式，其中BF3的分子构型为平面三角形．
（3）BN的晶体结构与金刚石相似其中B原子的杂化方式为sp3，微粒间存在的作用力是共价键．
（4）根据电子云的重叠方式判断，N2分子中存在的σ键和π键数目之比为1：2．

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