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          精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
          
			
          
				甲烷燃料電池（電解質是KOH溶液）的總反應為：CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O． 下列有關的說法中不正確的是（ ）
          A．甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大
          B．該燃料電池在使用過程中電解質溶液的濃度和性質均發(fā)生變化
          C．負極反應式：CH4+3H2O-8e-=CO32-+7H+
          D．正極反應式：2O2+4H2O+8e-=8OH-
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				【答案】分析：A、根據原電池的能量轉化以及燃燒反應的能量轉化來回答；
          B、根據燃料電池的電池反應來回答；
          C、具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應；
          D、通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應．
          解答：解：A、在燃料電池工作時，化學能大多數轉化為電能，甲烷燃燒伴隨著光能和熱能，甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大，故A正確；
          B、燃料電池在使用過程中發(fā)生電池反應：CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O，電解質氫氧化鉀被消耗，生成碳酸鉀溶液，電解質溶液的濃度和性質均發(fā)生變化，故B正確；
          C、甲烷燃料電池，具有還原性的甲烷為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故C錯誤；
          D、通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為2O2+4H2O+8e-=8OH-，故D正確．
          故選C．
          點評：本題考查學生燃料電池的工作原理知識，可以根據所學知識進行回答，難度不大．				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液），電池總反應為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，通過裝置Ⅱ實現鐵棒上鍍銅．下列說法正確的是（　　）
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          CuSO4溶液是中學化學及工農業(yè)生產中常見的一種試劑．

          （1）某同學配制CuSO4溶液時，需加入一定量的硫酸溶液，用離子方程式說明其原因是
          Cu2++2H2O?Cu（0H）2+2H+
          Cu2++2H2O?Cu（0H）2+2H+
          ．
          （2）該同學利用制得的CuSO4溶液，進行以下實驗探究．
          ①圖一是根據反應Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4設計成的鋅銅原電池．電解質溶液甲是
          ZnSO4
          ZnSO4
          （填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu極的電極反應式是
          Cu-2e-=Cu2+
          Cu-2e-=Cu2+
          ．
          ②圖二中，Ⅰ是甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，該同學想在Ⅱ中實現鐵上鍍銅，則b處通入的是
          O2
          O2
          （填“CH4”或“O2”），a處電極上發(fā)生的電極反應式是
          CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
          CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
          ．若只把Ⅱ中電極均換為惰性電極，電解時的化學反應方程式為
          2CuSO4+2H2O
           電解 
          .
           
          2Cu+O2↑+2H2SO4
          2CuSO4+2H2O
           電解 
          .
           
          2Cu+O2↑+2H2SO4
          ．
          若把Ⅱ中電極均換為惰性電極，電解液換為含有0.04mol CuSO4和0.04mol NaCl的混合溶液400mL，當陽極產生的氣體為672mL（標準狀況下）時，溶液的pH=
          7
          7
          （假設電解后溶液體積不變）．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          CuSO4溶液是中學化學及工農業(yè)生產中常見的一種試劑．
          （1）某同學配制CuSO4溶液時，需加入一定量的硫酸溶液，用離子方程式說明其原因是
          Cu2++2H2OCu（OH）2+2H+
          Cu2++2H2OCu（OH）2+2H+
          ．
          （2）該同學利用制得的CuSO4溶液，進行以下實驗探究．
          ①圖一是根據反應Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4設計成的鋅銅原電池．電解質溶液甲是
          ZnSO4
          ZnSO4
          （填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu極的電極反應式是
          Cu2++2e-=Cu
          Cu2++2e-=Cu
          ．

          ②圖二中，I是甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，該同學想在II中實現鐵上鍍銅，則b處通入的是
          O2
          O2
          （填“CH4”或“O2”），a處電極上發(fā)生的電極反應式是
          CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
          CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
          ．若把II中電極均換為惰性電極，電解時的化學反應方程式為
          2CuSO4+2H2O
           電解 
          .
           
          2Cu+O2↑+2H2SO4
          2CuSO4+2H2O
           電解 
          .
           
          2Cu+O2↑+2H2SO4
          ．若把II中電極均換為惰性電極，電解液換為含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，當陽極產生的氣體為672mL（標準狀況下）時，溶液的pH=
          1
          1
          （假設電解后溶液體積不變）．
          （3）將藍礬（CuSO4?5H2O）、生石灰和水按一定比例混合，即可得到波爾多液（殺菌劑），其有效成分為難溶的堿式硫酸銅[xCuSO4?yCu（OH）2]．為測定某堿式硫酸銅的組成進行了如下實驗：取等質量的堿式硫酸銅樣品兩份，一份滴加稀鹽酸至恰好完全溶解，另一份高溫灼燒后只得到CuO固體．所得數據顯示n（HCl）：n（CuO）=3：2，則該堿式硫酸銅的化學式中x：y=
          1：3
          1：3
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          CuSO4溶液是中學化學及工農業(yè)生產中常見的一種試劑．
          （1）某同學配制CuSO4溶液時，向盛有一定量硫酸銅晶體的燒杯中加入適量的蒸餾水，并不斷攪拌，結果得到懸濁液．他認為是固體沒有完全溶解，于是對懸濁液加熱，結果發(fā)現渾濁更明顯了，隨后，他向燒杯中加入了一定量的
          硫酸
          硫酸
          溶液，得到了澄清的CuSO4溶液．

          （2）該同學利用制得的CuSO4溶液，進行以下實驗探究．
          ①圖一是根據反應Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4 設計成的鋅銅原電池．Cu極的電極反應式是
          Cu2++2e-═Cu
          Cu2++2e-═Cu
          ，鹽橋中是含有瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作時K+向
          乙
          乙
          移動（填“甲”或“乙”）．
          ②圖二中，Ⅰ是甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，該同學想在Ⅱ中實現鐵上鍍銅，則b處通入的是
          O2
          O2
          （填“CH4”或“O2”），a處電極上發(fā)生的電極反應式是
          CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
          CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
          ；當銅電極的質量減輕3.2g，則消耗的CH4在標準狀況下的體積為
          0.28
          0.28
          L．
          （3）反應一段時間后，燃料電池的電解質溶液完全轉化為K2CO3溶液，以下關系正確的是
          BD
          BD
          ．
          A．c（K+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（CO32-）+c（OH-）
          B．c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）
          C．c（K+）＞c（CO32-）＞c（H+）＞c（OH-）
          D．c（K+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）
          E．c（K+）=2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究化學反應過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．已知下列熱化學方程式
          ①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-570kJ/mol；
          ②H2（g）+
          1
          2
          O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ/mol；
          ③C（s）+
          1
          2
          O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL；
          ④C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/moL；
          ⑤CO2（g）+2H2O（g）=2CH4（g）+2O2（g）△H=+890kJ/moL
          回答下列問題
          （1）H2的燃燒熱為
           
          ．
          （2）蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義．有些反應的反應熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得．已知C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=akJ/moL；
          則a=
           
          ；該反應的熵△S
           
          0（選填“＞”、“=”、“＜”）；已知自由能△G=△H-T△S，當△G＜0時可自發(fā)進行．則該反應在什么條件下可自發(fā)進行
           
          ．
          （3）事實證明，能設計成原電池的反應通常是放熱反應．
          ①下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是
           
          ．
          A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0
          B．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H＜0
          C．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0
          ②以KOH溶液為電解質溶液，依據所選反應設計一個原電池，其正極的電極反應式為
           
          ．
          （4）有同學利用CuSO4溶液，進行以下實驗探究．
          ①圖一是根據反應Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 設計成的鋅銅原電池．
          精英家教網
          電解質溶液乙是
           
          （填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu極的電極反應式是
           
          ．
          ②圖二中，Ⅰ是甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，該同學想在Ⅱ中實現鐵上鍍銅，則b處通入的是
           
          （填“CH4”或“O2”），a處電極上發(fā)生的電極反應式是
           
          ．
          

			
          

			
          
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