Question

【题目】(1)用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：

c电极的反应方程式为：__________________________。

(2)有机物C4H10与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有_______种。

(3) 已知反应H2(g)+Br2(l)2HBr(g)在25 ℃、101 kPa下进行,放出热量为72 kJ,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如下表:

	H2(g)	Br2(g)	HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ	436	a	369

则表中a为（_____________）

(4) 元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。

一定条件，在水溶液中1 mol Cl－、ClOX－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如上图所示。

①D是__________(填离子符号)。

②B→A＋C反应的离子方程式为__________________；

Answer 1

【答案】CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋ 4 230 ClO4－ 3ClO－＝ClO3－＋2Cl－

【解析】

（1）因c是电子流出的一极，则c为负极，d为正极，CH3OH具有还原性，在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为：CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋；

（2）分子式为C4H10的烷烃为丁烷，丁烷存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体，正丁烷CH3CH2CH2CH3有2氢原子，所以其一氯代物有2；

异丁烷CH3CH（CH3）CH3有2氢原子，其一氯代物有2种，所以丁烷的一氯代物的同分异构体总共有4种；

（3）在H2（g）+Br2（l）=2HBr（g）△H=-42kJ/mol反应中，1mol Br2（g）液化放出的能量为30kJ，即Br2（g）=Br2（l）△H=-30kJ/mol，则H2（g）+Br2（g）=2HBr（g）△H=-72kJ/mol，反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能，则-72=436+a-2×369，a=230；

（4）①根据图象知，D中Cl元素化合价为+7价，所以ClOx-中x为4，则D为ClO4-；

②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应的离子方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-。