Question

6．某大学研制成功的新型碱性聚合物电解质燃料电池，有望大幅降低燃料电池汽车的造价．该甲醇燃料电池在NaOH介质中的反应为2CH₃OH+3O₂+4NaOH═2Na₂CO₃+6H₂O，已知电池的效率与反应速率成正比．不同条件下用不同物质表示的反应速率如下，其中对应的电池效率最高的是（　　）

• A． v（CH₃OH）=0.3 mol•（L•min）^-1
• B． v（O₂）=0.4 mol•（L•min）^-1
• C． v（NaOH）=0.5 mol•（L•min）^-1
• D． v（Na₂CO₃）=0.01 mol•（L•s）^-1

Answer 1

分析 由于电池的效率与反应速率成正比，故电池效率最高的即反应速率最大的．
把单位统一成相同单位，再各物质的反应速率之比等于其计量数之比，先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，从而确定选项．

解答 解：A、v（CH₃OH）=0.3 mol•（L•min）^-1；
B、v（O₂）=0.4 mol•（L•min）^-1，则换算成v（CH₃OH）=$\frac{2}{3}$v（O₂）=$\frac{0.8}{3}$ mol•（L•min）^-1≈0.27mol•（L•min）^-1；
C、v（NaOH）=0.5 mol•（L•min）^-1，则换算成v（CH₃OH）=$\frac{1}{2}$v（NaOH）=0.25mol•（L•min）^-1；
D、v（Na₂CO₃）=0.01 mol•（L•s）^-1=0.6 mol•（L•min）^-1，则换算成v（CH₃OH）=v（Na₂CO₃）=0.6 mol•（L•min）^-1．
综上分析可知，反应速率最快的是D，即电池效率最高的是D．故选D．

点评 本题考查学生对化学反应速率及其表示法的理解及应用，此类习题的解题方法是：把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，注意单位是否相同．