摩托羅拉公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機的可充電的高效燃料電池，充一次電可以連續(xù)使用一個月。已知該電池的總反應式為：
2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O
請?zhí)羁眨?br />(1)放電時：負極的電極反應式為_________________________________________________________。
(2)通入甲醇一端的電極是________極，電池在放電過程中溶液的pH將_______ (填“上升”、“下降”或“不變”)。
(3)若在常溫、常壓下，1 g CH3OH燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出22.68 kJ的熱量，表示該反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________。

(1)CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32-＋6H2O （2)負   下降
(3)CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－725.76 kJ/mol

解析試題分析：（1）原電池中較活潑的金屬是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應。電子經(jīng)導線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發(fā)生還原反應。因此根據(jù)反應式2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O可知，放電時甲醇失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應，則甲醇在負極通入。由于電解質(zhì)是氫氧化鉀溶液，因此其負極電極反應式為CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32-＋6H2O。
（2）甲醇失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應，則甲醇在負極通入，即通入甲醇一端的電極是負極。根據(jù)反應式2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O可知，放電時消耗氫氧化鉀，因此溶液的堿性降低，pH下降。
（3）在常溫、常壓下，1gCH3OH燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出22.68 kJ的熱量，則1mol甲醇即32g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出的熱量＝22.68 kJ×32＝725.76 kJ，所以表示甲醇燃燒的熱化學方程式為CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－725.76 kJ/mol。
考點：考查甲醇燃料電池的有關判斷、電極反應式以及熱化學方程式的書寫

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)性發(fā)展息息相關。
已知：① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1="a" kJ/mol
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)        △H2="b" kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)        △H3="c" kJ/mol
則C的燃燒熱____________________________kJ.mol-1
（2）某實驗小組模擬工業(yè)合成氨反應N2+3H2  2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,開始他們將N2和H2混合氣體20mol (體積比1：1)充入5L合成塔中.反應前壓強為P0,反應過程中壓強用P表示，反應過程中P/P0與時間t的關系如圖所示。請回答下列問題：

①反應達平衡的標志是（填字母代號）_____________
A．壓強保持不變
B．氣體密度保持不變
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min時，以C(N2)變化表示的平均反應速率為___________
③若提高N2的轉(zhuǎn)化率可采取的措施有_______________
A．向體系中按體積比1：1再充入N2和H2
B．分離出NH3
C．升高溫度
D．充入He氣使壓強增大
E．加入一定量的N2
（3）25°C時,BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的懸濁液中c(CO32-)=0.2mol/L，如果加入等體積的Na2SO4溶液，若要產(chǎn)生 BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol /L。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）在298K時，1mol C2H6 在氧氣中完全燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ。寫出該反應的熱化學方程式                                        。
（2）利用該反應設計一個燃料電池：用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，多孔石墨作電極，在電極上分別通入乙烷和氧氣。通入乙烷氣體的電極應為       極（填“正”或“負”），該電極上發(fā)生的電極反應式為                                              。
（3）在右圖所示實驗裝置中，石墨棒上的電極反應式為                                      。如果起始時盛有1L pH=5的CuSO4溶液（25℃，CuSO4足量），一段時間后溶液的pH變?yōu)?，此時可觀察到的現(xiàn)象是                                                                                 。若要使溶液恢復到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入         （填物質(zhì)名稱），其質(zhì)量約為           。

（4）將普通碳鋼釘放入“84消毒液”（NaClO溶液）中浸泡一段時間。預期的實驗現(xiàn)象是                                              。
（5）為了進一步探究碳鋼釘在該消毒液（NaClO）中的腐蝕原理，某同學設計了如圖所示實驗裝置，寫出碳（C）極上發(fā)生的電極反應式                                      。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

I．已知：反應①H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)   ΔH=" —184" kJ/mol
②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=" —115.6" kJ/mol 
      
請回答：
（1）H2與O2反應生成氣態(tài)水的熱化學方程式                                     
（2）斷開1 mol H—O 鍵所需能量約為                kJ。
II．實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應對全球氣候問題、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇�；ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。試運用所學知識，解決下列問題：
（1）已知某反應的平衡表達式為：  ，它所對應的化學方程式為：               。                       
（2）已知在400℃時，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K="0.5," 則400℃時，在0.5L的反應容器中進行合成氨反應，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應V(N2)正      V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能確定）。欲使得該反應的化學反應速率加快，同時使平衡時NH3的體積百分數(shù)增加，可采取的正確措施是    （填序號）
A．縮小體積增大壓強    B．升高溫度   C．加催化劑   D．使氨氣液化移走
（3）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：A(g) + 3B(g)  2C(g) + D（s） ΔH，其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下表：

t/K
300
400
500
…
K/(mol·L－1)2
4×106
8×107
K1
…
 
請完成下列問題：
①判斷該反應的ΔH        0（填“>”或“<”）
②在一定條件下，能判斷該反應一定達化學平衡狀態(tài)的是    （填序號）。
A．3v(B)（正）=2v(C)（逆）     B．A和B的轉(zhuǎn)化率相等
C．容器內(nèi)壓強保持不變   D．混合氣體的密度保持不變

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：C(s) +O2 (g)=CO2(g)     △H1<0                   ①
途徑II：先制成水煤氣：C(s) +H2O(g)=CO(g)+H2(g)  △H2>0  ②
再燃燒水煤氣：2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g)  △H3<0            ③
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g)  △H4<0             ④
請回答下列問題：
（1）途徑I放出的熱量          ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途徑II放出的熱量，原因是                                                                   。
（2）△H1、△H2、△H3、△H4的數(shù)學關系式是                                。
（3）12g炭粉在氧氣中不完全燃燒生成一氧化碳，放出110.35kJ熱量。其熱化學方程式為                                                                       。
（4）煤炭作為燃料采用途徑II的優(yōu)點有                                         

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

我國是個鋼鐵大國,鋼鐵產(chǎn)量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法.
I. 已知：2CO(g)+ O2(g)＝2CO2(g),ΔH＝-566 kJ·mol-1
2Fe(s)+ O2(g)＝Fe2O3(s),ΔH＝-825.5 kJ·mol-1
反應：Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO2(g),ΔH＝______ kJ·mol-1.
Ⅱ. 反應Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g)在1000℃的平衡常數(shù)等于4.在一個容積為10L的密閉容器中,1000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反應經(jīng)過l0min后達到平衡.
（1）CO的平衡轉(zhuǎn)化率=____________.
（2）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是________.
a．提高反應溫度
b．增大反應體系的壓強
c．選取合適的催化劑
d．及時吸收或移出部分CO2
e．粉碎礦石,使其與平衡混合氣體充分接觸
Ⅲ.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進行回收,使其在一定條件下和H2反應制備甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g).請根據(jù)圖示回答下列問題:

（1）從反應開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應速率v(H2)=________.
（2）若在溫度和容器相同的三個密閉容器中,按不同方式投入反應物,測得反應達到平衡吋的有關數(shù)據(jù)如下表：

容器
反應物投入的量
反應物的
轉(zhuǎn)化率
CH3OH的濃度
能量變化
(Q1、Q2、Q3均大于0)
甲
1mol CO和2mol H2
α1
c1
放出Q1kJ熱量
乙
1mol CH3OH
α2
c2
吸收Q2kJ熱量
丙
2mol CO和4mol H2
α3
c3
放出Q3kJ熱量
 
則下列關系正確的是________.
A．c1=c2
B．2Q1=Q3
C．2a1=a3
D．a(chǎn)1 +a2 =1
E．該反應若生成1mol CH3OH，則放出(Q1+Q2)kJ熱量
（3）若在一體積可變的密閉容器中充入l molCO、2molH2和1molCH3OH,達到平衡吋測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍,則該反應向________(填“正”、“逆”)反應方向移動.
（4）甲醇可與氧氣構(gòu)成燃料電池,該電池用多孔的惰性電極浸入濃氫氧化鉀溶液,寫出該電池的負極反應式______________________.

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

向2L密閉容器中加入一定量的A、B、C三種氣體，一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化如圖甲所示[t0～15  s階段n(B)未畫出]。圖乙為t2時刻后改變條件平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個階段所改變的外界條件均不同。已知t3～t4階段為使用催化劑。觀察下圖，回答以下問題：

(1)甲圖中從反應至達到平衡狀態(tài)，生成物C的平均反應速率為____________________。
(2)圖乙中t2時引起平衡移動的條件是______，t5時引起平衡移動的條件是_______。（填序號）
A．升高溫度                B．增大反應物濃度          C．使用催化劑              D．減少體系壓強
(3)圖乙中表示平衡混合物中，在這四個階段中C的物質(zhì)的量最高的一段時間是______。(填序號)：      A．15s-t2時段      B．t3-t4時段      C．t4-t5時段          D．t6以后
(4)該反應的化學方程式可以表示為：_______________________________________________________，
正反應為______________(填“放熱”或“吸熱”)反應。
(5)反應開始時加入的B的物質(zhì)的量為________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

人們已經(jīng)研制出以丙烷為燃料的新型燃料電池，電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，電池總反應方程式為：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。
（1）已知：2C3H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）
C（s）+O2（g）=CO2（g）            
2C（s）+O2（g）=2CO（g）           
則反應C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（1）的△H___________________。. 
（2）該電池的正極通入O2和CO2，負極通入丙烷，則正極的電極反應式為_________________，電池工作時CO32—移向_____________極。
（3）用該電池電解1L 1 mol·L—1的AgNO3溶液，此電解池反應的化學方程式為______________________；當該電池消耗0.005molC3H8時，所得溶液的pH為__________（溶液體積變化忽略不計）

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

化學反應變化過程及結(jié)果的研究。按要求回答問題：
（1）關于反應過程中能量變化的研究：

則：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=                      kJ·mol-1。
（2）關于反應速率和限度的研究：
工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]，反應的化學方程式為：
2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，該反應的平衡常數(shù)（K）和溫度（T / ℃）關系如下：

T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓變ΔH  _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
②在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比（氨碳比），下圖（1）是氨碳比（x）與CO2平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關系。α隨著x增大而增大的原因是                    。

③上圖中的B點處，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為              。
（3）關于電化學的研究：
鋁是日常生活中用途最多的金屬元素，下圖為Al-AgO電池的構(gòu)造簡圖，電解質(zhì)溶液為NaOH，它可用作水下動力電源，該電池中鋁電極反應式為                             。用該電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如下圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為                         。
   
（4）關于電離平衡的研究：
人體血液里存在重要的酸堿平衡：，使人體血液pH保持在7.35～7.45，否則就會發(fā)生酸中毒或堿中毒。其pH隨c(HCO3-)∶c(H2CO3)變化關系如下表：
c(HCO3-)∶c(H2CO3)
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
 
試回答：
正常人體血液中，HCO3-的水解程度       電離程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人體血液酸中毒時，可注射緩解        （填選項）；
A．NaOH溶液   B．NaHCO3溶液    C．NaCl溶液    D．Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中，c(H2CO3)       c(HCO3－) （填“<”、“>”、“＝”）

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