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4.微生物燃料电池因具有原料广泛、操作条件温和、清洁高效和资源利用率高、无污染等特点而被人们所重视.以用葡萄糖作底物的燃料电池为例,其正负极反应式如下:
正极反应:6O2+24H++24e-$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$12H2O    
负极反应:C6H12O6+6H2O-24e-$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$6CO2↑+24H+    
则有关该电池的下列说法正确的是(  )
A.该电池的工作环境是高温条件
B.作为负极的葡萄糖(C6H12O6)在变化中失去电子,被还原
C.该电池的电解质溶液是强酸性溶液,如浓硫酸或硝酸等
D.该电池的总反应为C6H12O6+6O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$6CO2+6H2O

分析 A、该电池是燃料原电池,反应条件温和;
B、葡萄糖在反应中失去电子被氧化;
C、浓硫酸能和有机物发生脱水反应;
D、将正负极反应方程式相加即可得总反应方程式.

解答 解:A、该电池是燃料原电池,反应条件温和,所以不是高温条件,故A错误;
B、C元素的化合价升高,则葡萄糖在反应中失去电子被氧化,故B错误;
C、浓硫酸能和有机物发生脱水反应,电池的电解质溶液不能是浓硫酸,故C错误;
D、将正负极反应方程式相加即可得总反应方程式为:C6H12O6+6O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$6CO2+6H2O,故D正确;
故选:D.

点评 本题考查化学电源新型电池,明确原电池原理解答本题的关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.设NA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.常温常压下,8g O2含有0.5NA个氧原子
B.1L 0.1mol•L-1的Na2SO4溶液中有NA个Na+
C.标准状况下,22.4L CCl4含有NA个CCl4分子
D.1mol Al完全反应变成Al3+,失去2NA个电子

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.100mL浓度为2mol•L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,下列措施不可行的是(  )
A.加入适量的6 mol•L-1的盐酸B.加入适量蒸馏水
C.加热D.用锌粉替代锌片

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s)?2CO(g)达到平衡,平衡时c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上).下列说法正确的是(  )
A.状态Ⅱ和状态ⅢCO2的转化率相同
B.体系的总压强P:P总(状态Ⅱ)>2P (状态Ⅰ)
C.反应的平衡常数:K>K=K
D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.研究常见有机化合物的组成、结构、性质及相互转化关系对学习有机化学具有重要意义.请回答下列问题:
(1)组成最简单的烃的化学式为CH4;amolH2与bmolC2H4反应生成xmolC2H6,反应后的混合气体完全燃烧,消耗氧气的物质的量为(3b+0.5a)mol.
(2)能证明甲烷是正四面体结构而不是平面结构的是CH2Cl2(填:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4)不存在同分异构体现象,戊烷的同分异构体有3种,已知同一碳原子上氢原子具有相同的性质,写出一氯化物只有一种的戊烷的结构简式(CH34C;下列有机分子中,所有原子不可能在同一平面上的是BD(填序号)
A.CH2=CH2  B.CH2=CH-CH3  C.=CH2  D.
(3)乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料可以合成许多产品,转化关系如图.

i.反应①的反应类型为加成反应.
ii.有机物B的结构简式为CH3COOH.
iii.反应②的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O.
iV.反应③的化学方程式为2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O.
V.要制取较纯净的氯乙烷,应选择途径2,理由是只生成一种产物,产物较纯净.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的精细化工产品,被认为是二十一世纪最有潜力的燃料,已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)△H=-1455KJ/mol.工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段:
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚:2CH3OH?CH3OCH3+H2O
②合成气CO与H2直合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚.以CH4和H20为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下:

(1)写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式CO(g)+H2(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(1)△H=-567.3kJ/mol(计算结果保留一位小数).
(2)在反应室2中,一定条件下发生反应3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)在密闭容器中达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是AD(填序号).
A.低温高压    B.加催化剂    C.增加CO浓度    D.分离出二甲醚
(3)在反应室3中,在一定温度和压强条件下发生了反应:3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物中CH3OH的物质的量分数变化情况如图1所示,关于温度(T)和压强(P)的关系判断正确的是CD(填序号).
A.P3>P2  T3>T2   B.P2>P4    T4>T2 C.P1>P3  T1>T3  D.P1>P4  T2>T3
(4)如图为绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理示意图2.则X电极的反应式为:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.(1)下列每组中都有一种物质与其他物质在分类上不同,试分析每组中物质的组成规律,将这种不同于其他物质的物质找出来.
①NaCl、KCl、NaClO、BaCl2NaClO ②浊液、溶液、胶体、水水
(2)用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制500ml0.5mol/L的稀H2SO4,所需浓H2SO4的体积为13.6ml(小数点后保留一位有效数字),如果实验室有10ml、20ml、50ml量筒,应选用20ml量筒;实验中还需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶,若实验中出现下列现象,造成所配溶液浓度偏高的有AC(填序号)
A.浓硫酸溶解后未冷却至室温即转移至容量瓶进行定容
B.定容时仰视刻度线
C.量取好浓硫酸倒入烧杯溶解后,用水洗涤量筒2-3次,将洗涤液倒入烧杯
(3)取100ml的Na2CO3和Na2SO4的混合溶液与过量盐酸反应,生成0.896L(标况)CO2;若向原混合溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为 10.21g,试计算混合溶液中Na2CO3的物质的量浓度是0.4mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列各组材料中,不能组成原电池的是(  )
ABCD
两极材料Zn片、石墨Zn片、Cu片Cu片、Ag片Fe片、Cu片
插入溶液CuSO4溶液无水酒精AgNO3溶液稀盐酸
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.化学在生产和日常生活中有着重要的作用,下列叙述正确的是(  )
A.氧化铝的熔点很低,不能用于制作耐高温材料
B.光化学烟雾与大量排放碳氢化合物和氮氧化合物有关
C.无水乙醇用作医用消毒剂效果更好
D.Na、S、C分别在氧气中点燃均可得到两种不同的氧化物

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