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    (10分)设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入天然气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。回答如下问题：
    （1）这个电池的正极发生的反应是：                                ；(2分)
    （2）负极发生的反应是：                                             ；(2分)
    （3）固体电解质里的O2－的移动方向是：                               ；(2分)
    （4）天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，产生         堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命。(2分)
    （5）若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应，该电池的负极区域的碱性会__________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(2分)

    （1）O2+4e-=2O2-（2分）   （2）CH4-8e-=CO2+2H2O（2分）
    （3）正极流向负极（2分） （4）碳（2分）    （5）减弱（2分）

    解析

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?德州一模）已知：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大．
    元素代号 相关信息
    A A与C可形成A2C和A2C2两种化合物
    B B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙
    C C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍
    D D的单质能与冷水剧烈反应，得到强碱溶液
    E 在第3周期元素中，E的简单离子半径最小
    （1）B、C、E三种元素组成的常见盐的水溶液呈酸性，原因是
    Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+
    Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+
    （用离子方程式表示）．
    （2）常温下，若甲、丙两溶液的pH均等于5，则由水电离出的c（H+）甲：c（H+）丙=
    10-4：1
    10-4：1
    ；
    （3）盐丙中含有的化学键是
    离子键、共价键
    离子键、共价键
    ．
    （4）0.1mol D单质和0.2mol E单质组成的混合物投入到足量的A2C中，产生气体的体积（标准状况）是
    4.48L
    4.48L
    ．
    （5）反应：乙+C2→B2+A2C（未配平）可设计为燃料电池，则通入乙的电极是
    负
    负
    极（填“正”或“负”），在碱性条件下其电极反应是
    2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O
    2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O
    ．
    （6）已知xC和yC是C元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
    D
    D
    ．
    A．xC2与yC2互为同分异构体
    B．xC与yC核外电子排布方式不同
    C．通过化学变化可以实现xC与yC间的相互转化
    D．标准状况下，1.12L xC2和1.12L yC2均含有0.1NA个C原子．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （1）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-，回答如下问题：
    这个电池负极发生的反应是：C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O，正极发生的反应是：
     
    ；
    汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生
     
    （填化学式）堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年，这正是新一代化学家的历史使命．
    （2）某温度下0.1mol/L Na2CO3溶液中，
    c(Na+)
    c(C
    O
    2-
    3
    ) 
    =
    20
    9
    ＞2，其原因是（用离子方程式说明）：
     
    ，
    C1
    C2
    常温下，pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为c1；pH=5 的Al2（SO4）3溶液中由水电离出的H+ 浓度为c2，则=
     
    ；
    （3）恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A（g）+B（g）?C（g）．
    ①若开始时放入1mol A 和 1mol B，到达平衡后，生成 a  mol C，这时 A 的物质的量为
     
    mol．
    ②若开始时放入 X mol A、2mol B 和 1mol C，到达平衡后，A和C的物质的量分别是 Y mol 和 3a  mol，则 X=
     
    ，Y=
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    (10分)请你按下列要求书写相应的方程式：

    (1)用离子方程式解释Na­AlO2溶液的碱性：                     

    (2)5.6g金属铁与盐酸完全反应生成氯化亚铁溶液与氢气，同时放出热量Q KJ。

    写出此反应热化学方程式：　                  　　　　　。

    (3)一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，一极通入CO气体，另一极通入空气与CO2的混合气体，制得燃料电池。已知此燃料电池的负极反应式：CO+CO32--2e-=2CO2

    则该电池工作时的正极反应式为：                                       .

    (4) FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的，请写出该离子方程式为：                  。

    (5)将(4)反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图(标出正、负极、溶液)。

     

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    科目：高中化学 来源：2014届四川省高一下学期期中考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

    (10分)设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入天然气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。回答如下问题：

    （1）这个电池的正极发生的反应是：                                 ；(2分)

    （2）负极发生的反应是：                                              ；(2分)

    （3）固体电解质里的O2－的移动方向是：                                ；(2分)

    （4）天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，产生          堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命。(2分)

    （5）若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应，该电池的负极区域的碱性会__________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(2分)

     

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