【题目】燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。
请根据图示回答下列问题：
（1）图中a电极是______（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”）。该电极上发生的电极反应式为_________________________________________。
（2）碱性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为____________________________。
（3）当消耗3.36 L氧气时（已折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是__。
（4）25℃、101kPa时，燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l)，放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_________________________________________。
【答案】阳极 4OH--4 e-=O2↑+2H2O CH3OH－6e-+8OH-=CO32-+ 6H2O 0.45 CH3OH(l)+ 
O2(g ) =CO2(g )+ 2H2O(l) △H=–726.52 kJ/mol
【解析】
（1）根据图示，燃料电池中，甲醇发生氧化反应，通入燃料甲醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，则和燃料电池负极相连的b极是阴极，和燃料电池正极相连的a极是阳极，石墨为惰性电极，电解硫酸钠溶液，根据放电顺序，在阳极上是氢氧根离子发生失电子的氧化反应，该电极上发生的电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O。
（2）燃料电池的负极上是燃料甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性条件下，CH3OH发生氧化反应生成CO32-，则电极反应式为：CH3OH-6e－+8OH-=CO32-+6H2O。
（3）氧气在燃料电池的正极上通入，当消耗标准状况下3.36LO2时，电路中转移电子物质的量为
×4=0.6mol，电解Na2SO4溶液的实质是电解水，根据电解方程式：2H2O
2H2↑+O2↑~4e-，生成气体的物质的量是0.6mol×
=0.45mol。
（4）在25℃、101kPa下，16g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.26kJ，16g甲醇物质的量为16g÷32g/mol=0.5mol，则1mol甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热363.26kJ×2=726.52kJ，因此表示甲醇燃烧的热化学方程式为：CH3OH（l）+
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H＝-726.52kJ/mol。
金版课堂课时训练系列答案
单元全能练考卷系列答案
新黄冈兵法密卷系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】在一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5，加热到200 ℃，发生反应：PCl5(g) 
PCl3(g)＋Cl2(g)，反应达到平衡时，PCl5在混合气体中的体积分数为m%，若在相同的温度和相同的容器中，起始时加入2 mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5在混合气体中的体积分数为n%，则m和n的关系正确是（ ）
A.m>nB.m<nC.m＝nD.无法比较
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】用活性炭还原处理氮氧化物，有关反应为C(s)+2NO(g) 
N2(g)+CO2(g)。
（1）写出上述反应的平衡常数表达式_______________。
（2）在2L恒容密闭器中加入足量C与NO发生反应，所得数据如表，回答下列问题。
实验编号 | 温度/℃ | 起始时NO的物质的量/mol | 平衡时N2的物质的量/mol |
1 | 700 | 0.40 | 0.09 |
2 | 800 | 0.24 | 0.08 |
①结合表中数据，判断该反应的△H____0(填“＞”或“＜”)，理由是_________。
②判断该反应达到平衡的依据是_______。
A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定 D.2v正（NO）= v逆（N2）
（3）700℃时，若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应：N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g) ；其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如下图所示。请回答下列问题。
①0～10 min内的CO2平均反应速率v＝____________。
②图中A点v(正)___v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③第10 min时，外界改变的条件可能是_____________。
A．加催化剂 B．增大C的物质的量
C．减小CO2的物质的量 D．升温 E．降温
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH
CH3COO－＋H＋要使溶液中
值增大，可以采取的措施是( )
A.加少量烧碱溶液B.降低温度
C.加少量冰醋酸D.加水
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，流程如图：
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不褪色的是__(填选项序号)。
A．酸性KMnO4溶液 B．品红溶液 C．紫色石蕊溶液 D．溴水
(2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为__。
(3)过程③中，需加入的物质是__，反应的离子方程式为__。
(4)用溶液Y制绿矾时，检验溶液Y中是否含有Fe3+的操作是__。
(5)在实验室里，完成过程④中的操作名称是__。
(6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验：
①用分析天平称取2.240g样品；
②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；
③过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为2.330g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n，则聚铁样品中铁元素的质量分数为__。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】(1)浓度为0.1mol/L醋酸钠溶液中质子守恒表达式为__________________；
(2)等浓度的NaHCO3 、Na2CO3混合溶液中的物料守恒表达式为___________________；
(3) 浓度为0.1mol/LNa2CO3溶液电荷守恒表达式为____________________；
(4) Fe2(SO4)3溶液显酸性，用离子方程式表示其原因____________________；
(5) NaHCO3溶液中粒子浓度由大到小的顺序是______________________________。
(6)常温下，NaHSO3溶液中粒子浓度由大到小的顺序是______________________________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】化学与生活生产、环境密切相关。下列说法错误的是（ ）
A.苏打和小苏打都是在厨房里常见的物质
B.臭氧和活性炭都可用于有些高级游泳池的消毒
C.司母戊鼎和我国航母飞行甲板的材料都是钢制品
D.
和
对大气污染的长期性都与溶液的稳定性有关
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】如图所示为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为四种短周期元素。Z元素原子核外K层与M层上的电子数相等。下列说法中正确的是( )
A. Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3YO4
B. Y的最简单气态氢化物的水溶液显弱碱性
C. 原子半径由小到大的顺序为X<Z<Y<W
D. X、Z两种元素的氧化物中所含化学键的类型相同
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】回答下列问题：
(1)某温度(t℃)时，水的电离图象如下图所示，a点水的离子积Kw＝_____该温度下，pH＝11的NaOH溶液与pH＝2的H2SO4溶液等体积混合，溶液显_____(填“酸”或“碱”)性。
(2)25℃时，向0.1molL-1的氨水中加入少量NH4Cl固体，当固体溶解后，测得溶液pH_____(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，
的物质的量浓度_____
(3)将体积相等的NaOH稀溶液和CH3COOH溶液混合，若溶液中c(Na+)＝c(CH3COO-)，则该溶液显_____(填“酸性”“碱性”或“中性”)，则混合前c(NaOH)_____(填“＞”“＜”或“＝”)c(CH3COOH)
(4)常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全[残留在溶液中的c(Fe3+)＜10-5molL-1]，则溶液的pH应大于_____
(5)用可溶性碳酸盐，可以浸取CaSO4固体，在溶液浸取过程中会发生反应：CaSO4(s)+
(ag)CaCO3(s)+
(aq)。已知：298K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10-9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10-5，则此温度下该反应的平衡常数K为_____(计算结果保留三位有效数字)。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com