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(8分)燃料电池具有广阔的发展前途,科学家近年研制出一种微型的燃料电池,采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计,该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。

请根据图示回答下列问题: w
(1)图中a电极是            (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。该电极上发生的电极反应式为         
(2)碱性条件下,通入甲醇的一极发生的电极反应式为                              
(3)当消耗3.36 L氧气时(已折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量
       mol。
(4)25℃、101kPa时,燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l),放出的热量为363.26 kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:      
(8分)(1)阳极   4 OH-4 e→O2+2H2O
(2)CH3OH-6e +8OH→ CO32 + 6H2O
(3)0.45
(4)CH3OH(l)+ 3/2O2(g )           CO2(g )+  2H2O(l)   △H1 = –726.52 kJ/mol
(合理给分)
注:除注明分值外的题为每空2分
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(12分)甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
(1)101 kPa时,1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ,则甲醇燃烧的热化学方程式为                                                        
(2)甲醇燃料电池的结构示意图如下左图。甲醇进入       极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应为                                    。

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验。在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H =-49.0KJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上右图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=              
②该反应的平衡常数表达式为                         
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是            
A.升高温度                                                  B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离                        D.再充入1molCO2和3molH2

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.下图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.

试回答下列问题:
(1)图中通过负载的电子流动方向________(填“向左”或“向右”).
(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式.
正极: _______________________________________________,
负极: ___________________________________________________,
(3)为了获得氢气,除了充分利用太阳能外,工业上利用石油产品与水在高温及催化剂作用下               制取氢气.写出C3H8和H2O反应生成H2和CO的化学方程式:_________________;
(4)其它条件不变,若将此燃料电池改进为以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为______________________________________________.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(7分)德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇车载制氢氧燃料电池工艺,其原理如右图所示,请观察此图回答:

(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=" +" 49.0 kJ·mol1
②2CH3OH(g)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g);△H=-385.8kJ·mol1
下列说法正确的是
A.反应①中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.反应①中拆开CH3OH(g)和H2O(g)中的化学键所需能量大于形成CO2(g)和3H2(g)中的化学键所释放的能量
C.CH3OH蒸气的燃烧热为大于192.9 kJ·mol1
D.根据②推知反应:2CH3OH(l)+ O2(g)=2CO2(g)+4H2(g)的△H>-385.8kJ·mol1
(2)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。若有2.2kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5 kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式               
(3)可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世,其结构示意图如右图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。b处通入的物质是    ,负极反应为:                      

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知亚硫酰氯(SOCl2)溶于水产生大量白雾和刺激性气味气体.有一种锂电池,用锂与石墨作电极材料,电解质溶液是由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中形成的,电池总反应方程式为8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S。下列有关叙述中,正确的是
A.锂为电池的正极,石墨作电池的负极
B.电池工作过程中,亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3
C.电解质溶液中混入水,对电池反应无影响
D.电池工作过程中,锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4:1

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

常见铅蓄电池是二次电池,其电极材料分别为Pb和PbO2,电解液为稀H2SO4溶液,工作时的总反应式为Pb +PbO2+ 2H2SO4 2PbSO4 +2H2O。请依据上述情况判断:⑴铅蓄电池的负极材料是               
⑵请依据两极材料和总反应,写出放电时正极反应是                          
⑶请依据总反应式和正极反应式,写出放电时负极反应是                       
⑷放电时,电解质溶液中阴离子移向     极;电流方向从     极流向     极。
⑸放电时,电解质溶液的酸性        (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
⑹充电时PbO2极发生        反应,电极反应式                              ;Pb极发生          反应,电极反应式                                

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

铅蓄电池用途极广,电解液为30% H2SO4 溶液,电池的总反应式可表示为:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)
下列有关叙述正确的是(   )
A.放电时电解液的浓度不断增大
B.放电时电子从Pb通过导线转移到PbO2
C.充电时Pb极与外电源的负极相连
D.充电时PbO2电极发生还原反应,Pb电极上发生氧化反应

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关于电化学的图示,完全正确的是

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是                                                               (   )
A.大量使用化石燃料,有利于“节能减排”
B.在使紫色石蕊试液变红的溶液中,Fe2+、Mg2+可以大量共存
C.1molNa2O2与H2O完全反应时转移的电子数为6.02×1023
D.碱性氢氧燃料电池工作时,负极反应为:==

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