7．設(shè)計出燃料電池使天然氣CH4氧化直接產(chǎn)生電流是對世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一．最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入天然氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子．回答如下問題：
（1）這個電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是：O2+4e-=2O2-；
（2）固體電解質(zhì)里的O2-向負極（填“正”或“負”）；
（3）天然氣燃料電池最大的障礙是氧化反應(yīng)不完全，產(chǎn)生C堵塞電極的氣體通道，有人估計，完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年時間，正是新一代化學(xué)家的歷史使命．
（4）若將此甲烷燃料電池設(shè)計成在25%的KOH溶液中的電極反應(yīng)，該電池的負極區(qū)域的堿性會減弱（填“增強”、“減弱”或“不變”）．

分析 （1）該燃料電池中，正極上儀器得電子生成氧離子；
（2）放電時，電解質(zhì)中陰離子向負極移動；
（3）天然氣如果被氧化不完全，則生成固體碳而阻塞電極氣體通道；
（4）甲烷燃料堿性電池中，負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水．

解答 解：（1）該燃料電池中，正極上儀器得電子生成氧離子，電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-，故答案為：O2+4e-=2O2-；
（2）放電時，電解質(zhì)中陰離子向負極移動、陽離子向正極移動，所以氧離子向負極移動，故答案為：負；
（3）天然氣如果被氧化不完全，則生成固體碳而阻塞電極氣體通道，故答案為：C；
（4）甲烷燃料堿性電池中，負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，負極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，有氫氧根離子參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液堿性減弱，故答案為：減弱．

點評 本題考查化學(xué)電源新型電池，明確原電池原理是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生書寫電極反應(yīng)式，書寫時要結(jié)合電解質(zhì)特點書寫，燃料和氧化劑相同，如果電解質(zhì)不同其電極反應(yīng)式不同．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．已知0.1mol•L-1的三元酸H3A溶液的pH=4.0，則下列說法中正確的是（　　）
A．在Na3A、Na2HA、NaH2A三溶液中，離子種類不相同
B．在溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Na3A、Na2HA、NaH2A三溶液中陰離子總數(shù)相等
C．在NaH2A溶液中一定有c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（H2A-）+c（HA2-）+c（A3-）
D．在Na3A溶液中一定有：c（H+）=c（OH-）-c（HA2-）-2c（H2A-）-3c（H3A）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+ 和Na+．某同學(xué)為了確認其成分，取部分試液，設(shè)計并完成了如下實驗：由此可知原溶液中（　�。�
A．溶液中至少有4種離子存在，其中Cl-一定存在，且c（Cl-）≥0.2 mol•L-1
B．原溶液中c（Fe3+）=0.2 mol•L-1
C．SO42-、NH4+、Na+一定存在，CO32-、Al3+一定不存在
D．取少量原溶液并加入KSCN溶液，呈血紅色，說明該溶液一定沒有Fe2+，只有Fe3+

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．分子式為C5H10O2的羧酸和酯且有3個甲基的同分異構(gòu)體共有（不考慮立體異構(gòu)）（　�。�
A．3種B．4種C．5種D．6種

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．肉桂酸甲酯是常用于調(diào)制具有草莓、葡萄、櫻桃、香子蘭等香味的食用香精．
它的分子式為C10H10O2，且分子中只含有1個苯環(huán)，苯環(huán)上只有一個取代基．
現(xiàn)測出肉桂酸甲酯的核磁共振氫譜譜圖有6個峰，其面積之比為1：2：2：1：1：3．利用紅外光譜儀可初步檢測有機化合物中的某些基團，現(xiàn)測得A分子的紅外光譜如圖：

試回答下列問題．
（1）肉桂酸甲酯的結(jié)構(gòu)簡式為．
（2）G為肉桂酸甲酯的一種同分異構(gòu)體，其分子結(jié)構(gòu)模型如圖所示：
（圖中球與球之間連線表示單鍵或雙鍵）．
用芳香烴A 為原料合成G的路線如下：

①化合物E中的官能團有羥基、羧基 （填名稱）．
②A→B的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)，E→F的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)，
③書寫化學(xué)方程式
B→C+2NaOH$→_{△}^{水}$+2NaBr
C→D
E→H
④其中E的同分異構(gòu)體甚多，其中有一類可用通式   表示（其中X、Y均不為H），試寫出符合上述通式且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：、、、．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：多選題

12．已知反應(yīng)O2（g）+2Cl2（g）?2Cl2O（g）；△H＞0．在三個恒溫、恒容的密閉容器中分別充入1mol O2與2 mol Cl2，測得平衡時O2的轉(zhuǎn)化率如下表：下列說法正確的是（　　）
容器編號溫度/℃容器體積/L平衡時O2轉(zhuǎn)化率平衡時壓強/Pa
①200V150%p1
②200V270%p2
③350V350%p3
A．起始反應(yīng)速率：③＞①＞②
B．平衡時壓強：p1＜p2
C．容器體積：V1＜V3
D．若實驗②中O2和Cl2用量均加倍，則平衡時O2的轉(zhuǎn)化率小于70%

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

19．下列溶液中Cl-物質(zhì)的量濃度最大的是（　�。�
A．10mL0.1 mol•L-1的AlCl3溶液B．20mL0.1 mol•L-1的CaCl2溶液
C．30mL0.2 mol•L-1的KCl溶液D．100mL0.25 mol•L-1的NaCl溶液

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．常溫時，下列關(guān)于溶液的pH或微粒的物質(zhì)的量濃度的說法不正確的是（　　）
A．pH=3的二元弱酸H2R溶液與pH=11的NaOH溶液混合后，混合液的pH等于7，則反應(yīng)后的混合液中：2c（ R2-）+c（ HR- ）=c（ Na+ ）
B．某溶液中只存在Cl-、OH-、NH4+、H+四種離子，則一定不存在下列關(guān)系：c（ Cl- ）＞c（ NH4+ ）＞c（ H+ ）=c（ OH- ）
C．某物質(zhì)的溶液中由水電離出的c （ H+ ）=1×10-amol•L-1，若a＞7，則溶液的pH一定為14-a
D．將0.2 mol•L-1的某一元酸HA溶液和0.1mol•L-1NaOH溶液等體積混合后溶液pH大于7，則反應(yīng)后的混合液中：2 c（ OH- ）+c（ A- ）=2 c（ H+ ）+c（ HA ）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．開發(fā)新能源和三廢處理都是可持續(xù)發(fā)展的重要方面．
（1）H2、CO、CH3OH都是重要能源物質(zhì)，它們?nèi)紵裏嵋来螢?85.8KJ/mol、281.5KJ/mol、726.7KJ/mol．已知CO、H2在一定條件下可以合成甲醇CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）．則該合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-126.4kJ/mol
（2）CO在催化劑作用下可以與H2反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在密閉容器中充入10mol CO與20mol H2，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示．則M、N、Q三點的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為KM=KN＞KQ；P1＜P2（填“＞”或“＜”或“=”）；M、N兩點平衡狀態(tài)下，容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量之比為：n（M）總：n（N）總=5：4．

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