题目内容

4．甲烷燃料电池以铂丝为电极，KOH为电解质溶液，从两极分别通入甲烷和氧气即可产生电流．关于此燃料电池的下列叙述正确的是（　　）
A．通入CH4 的电极为正极
B．正极的电极反应式为：2O2+8e-+4H2O═8OH-
C．若甲烷通入量为1.12 L（标准状况）且反应完全，则电池中有0.1 mol O2 被氧化
D．通入甲烷的电极的电极反应式为：CH4+2O2+4e-═CO2+2H2O

分析 甲烷在反应时失电子被氧化，应为原电池负极反应，电极方程式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为02+2H2O+4e-=40H-，总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，以此解答该题．

解答 解：A、通甲烷的一极发生氧化反应，是负极，故A错误；
B、通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为02+2H2O+4e-=40H-，故B正确；
C、氧气被还原，而不是被氧化，故C错误；
D、甲烷在反应时失电子被氧化，应为原电池负极反应，电极方程式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故D错误；
故选B．

点评 本题考查碱性甲烷电池的工作原理，题目难度中等，本题中注意把握电极反应式的书写，正确判断两极的化学反应，在学习中注意积累转移电子与参加反应的物质的量的关系．

练习册系列答案
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14．磺酰氯（SO2Cl2）是一种有机氯化剂，也是锂电池正极活性物质．已知磺酰氯是一种无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃，遇水发生剧烈水解．
（1）已知：SO2 （g）+Cl2 （g）+SCl2 （g）?2SOCl2 （g）△H=a kJ•mol-1
SO2Cl2（g）+SCl2 （g）?2SOCl2（g）△H=b kJ•mol-1
则反应：SO2（g）+Cl2 （g）?SO2Cl2（g）△H=（a-b）kJ•mol-1（用含a、b的代数式表示）；该反应平衡常数表达式为K=$\frac{c（SO{\;}_{2}Cl{\;}_{2}）}{c（SO{\;}_{2}）•c（Cl{\;}_{2}）}$．
（2）某学习小组的同学依据反应：SO2（g）+Cl2（g）?SO2Cl2（g）△H＜0，设计的制备磺酰氯装置如图1．

①若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2，其反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
②有关图1所示的装置说法正确的是bde．
a．A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和Na2SO3溶液
b．B处反应管内五球中玻璃棉上的活性炭作催化剂
c．B处反应管冷却水应从m接口通入
d．装置C处吸滤瓶应放在冰水中冷却
e．D处U形管中盛放的可能是碱石灰
③从化学平衡移动角度分析，反应管通水冷却的目的为冷凝、降温均有利于SO2Cl2生成．
（3）GET公司开发的Li-SO2Cl2军用电池，其示意图如图2所示，已知电池反应为：2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑；则电池工作时，正极的电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑．
15．25℃时，下列有关CH3COOH和CH3COONa溶液关系正确的是（　　）
A．适当加热CH3COONa溶液，c（OH-）会增大
B．0.10mol/L的CH3COOH溶液稀释10倍后：pH=2
C．0.10mol/L的CH3COONa溶液中：c（Na+）+c（H+）＞c（CH3COO-）+c（CH3COOH）
D．物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合，溶液呈酸性：c（CH3COO-）＜c（CH3COOH）
12．在体积为1L的密闭容器中（体积不变）充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）  测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．进行到3分钟时，正反应速率和逆反应速率相等
B．从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率为0.225mol•L-1•min-1
C．达到平衡后，升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小
D．3min前v正＞v逆，3min后v正＜v逆
19．下列事实中能说明醋酸是弱电解质的是（　　）
A．用醋酸溶液作导电试验，灯光较暗
B．醋酸（CH3COOH）是共价化合物
C．醋酸不与氯化钠反应
D．常温下1 mol?L-1醋酸溶液的c（H+）约为0.004 mol•L-1
9．思考下列问题，按要求填空：
（1）某温度下纯水中c（H+）=2×10-7mol/L，①此时溶液中的c（OH-）=2×10-7mol/L．
②若温度不变，向水中滴入稀盐酸使c（H+）=5×10-6mol/L，则此时溶液中的c（OH-）=8×10-9mol/L
（2）已知下列热化学方程式：Zn（s）+21 O2（g）═ZnO（s）△H1=-351.1kJ•mol-1；
Hg（l）+21 O2（g）═HgO（s）△H2=-90.7kJ•mol-1
由此可知反应Zn（s）+HgO（s）═ZnO（s）+Hg（l）的焓变为-260.4kJ/mol
（3）在稀氨水中存在下述电离平衡NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-，分别加入少量下列物质，溶液中c（OH-）如何变化？（填“增大”、“减小”或“不变”）；平衡移动方向如何？（填“正向”、“逆向”或“不移动”）
加入的物质少量（NH4）2SO4固体少量HNO3溶液少量KOH溶液
c（OH-）的变化减小   减小增大
平衡移动方向     逆向正向    逆向
（4）如图所示，装置B中两电极均为石墨电极，试回答下列问题：
①判断装置的名称：A池为原电池．
②锌极为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；
③当C2极析出224mL气体（标准状况下），锌的质量减少_0.65_g．
16．如图有关原子或离子的结构示意图表示正确的是（　　）
A．B．C．D．
13．已知X、Y、Z元素的原子具有相同的电子层数，且原子序数依次增大，其最高价氧化物对应水化物酸性依次增强，下列判断正确的是（　　）
A．最高化合价按X、Y、Z的顺序减小B．阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增强
C．单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强D．氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序减小
14．下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的化合物是（　　）
A．BeCl2B．PCl3C．PCl5D．N2

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