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    甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染的车载电池，该电池利用质子交换膜传导H+，电池总反应为：2CH3OH+3O2=2CO2（g）+4H2O某化学兴趣小组同学研究甲醇-空气燃料电池原理，并进一步进行电化学实验，其实验装置示意图如图．
    （1）I中甲电极是原电池的
     
    （填“正”或“负”）极，该极的电极方程式为
     

    （2）Ⅱ中M、N均为石墨，饱和氯化钠溶液为电解质溶液．若反应一段时间后，停止通电，向烧杯中滴入几滴酚酞，观察到
     
    （填“M”或“N”）极首先变成红色．该装置的总反应为
     

    （3）利用Ⅲ装置进一步实验
    ①欲利用装置Ⅲ实现铁制品上镀铜，则铁制品应该位于装置乙的
     
    （填“P”或“Q”）位置．
    ②若利用装置Ⅲ进行铜的电解精炼，P电极材料应该选择
     
    ，电解一段时间后，停止通电．取出电极，洗涤、干燥、称重．测得其中一极增重0.64g，则Ⅱ中M电极上产生的气体在标准状况下的体积为
     
    （不考虑气体在水中的溶解）
    考点：常见化学电源的种类及其工作原理,电解原理
    专题：电化学专题
    分析：（1）根据原电池中阳离子向正极移动判断，负极上CH3OH失电子生成二氧化碳；
    （2）电解饱和食盐水时在阴极生成氢氧根离子；电解氯化钠和水生成氯气、氢气和氢氧化钠；
    （3）①电镀时待镀金属作阴极；
    ②电解精炼时粗铜作阳极；根据电极反应和串联电路各极上转移电子的数目相等进行计算．
    解答： 解：（1）由图可知原电池中氢离子向乙电极移动，则乙为正极，甲为负极；负极上CH3OH失电子生成二氧化碳，其电极方程式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，
    故答案为：负；CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；
    （2）N极与原电池的负极相连，为阴极；电解饱和食盐水时在阴极生成氢氧根离子，所以向烧杯中滴入几滴酚酞，观察到N极首先变成红色；电解氯化钠和水生成氯气、氢气和氢氧化钠，其电解方程式为：2NaCl+2H2O
     电解 
    .
     
    2NaOH+H2+Cl2↑，
    故答案为：N；2NaCl+2H2O
     电解 
    .
     
    2NaOH+H2+Cl2↑；
    （3）①电镀时待镀金属作阴极，Q与负极相连为阴极，所以铁制品应该位于装置乙的Q，故答案为：Q；
    ②电解精炼时粗铜作阳极，已知P电极与正极相连，为阳极，所以P电极材料应该选择粗铜；取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为
    0.64g
    64g/mol
    =0.01mol，转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，
    根据II中M极产生气体的电极反应计算生成气体的体积，
    2H2O+2e-═2OH-+H2↑，
    2mol 22.4L
    0.02mol V
    V=
    22.4L×0.02mol
    2mol
    =0.224L，
    故答案为：0.224L．
    点评：本题考查电化学知识，题目难度中等，做题时注意电极的判断和电极反应的书写，注意串联电路中各电极转移的电子数目相等，利用反应的方程式计算．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    小苏打溶液中滴加酚酞试液显红色，关于小苏打水溶液的表述正确的是（　　）
    A、c （Na+）=c （HCO3-）+c （CO32-）+c （H2CO3）
    B、c （Na+）+c （H+）=c （HCO3-）+c （CO32-）+c （OH-）
    C、HCO3- 的电离程度大于HCO3-的水解程度
    D、存在的电离平衡有：HCO3-?H++CO32-，H2O?H++OH-

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    能源是人类生存和发展的重要支柱．研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义．已知下列热化学方程式
    ①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-570kJ/mol；
    ②H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ/mol；
    ③C（s）+
    1
    2
    O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL；
    ④C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/moL；
    ⑤CO2（g）+2H2O（g）=2CH4（g）+2O2（g）△H=+890kJ/moL
    回答下列问题
    （1）上述反应中属于吸热反应的是
     

    （2）H2的燃烧热为△H=
     
    ．
    （3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得．已知C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=a kJ/moL；则a=
     
    ；该反应的熵△S
     
    0（选填“＞”、“=”、“＜”）；已知自由能△G=△H-TS，当△G＜0时可自发进行．则该反应在什么条件下可自发进行
     
    ．
    （4）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列说法错误的是
     
    ．
    A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2
    B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
    C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
    D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    “低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
    （1）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
    实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
    H2O CO CO2
    1 650 2 4 1.6 5
    2 900 1 2 0.4 3
    3 900 1 2 0.4 1
    ①实验1中以v （CO2）表示的反应速率为
     
     （取小数二位，下同）．
    ②该反应为
     
    （填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K=
     
    ．
    （2）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    现有A、B、C、D、E、F、G、H、M几种物质，其中A、B、C均为氧化物，且A为淡黄色粉末，C为气体，E、G为气体单质，F的水溶液与澄清石灰水混合可制得D的溶液．它们之间相互转化的关系如下图，其他与题无关的生成物均已略去．

    请回答下列问题：
    （1）写出化学式：H
     
    ，C
     
    ．
    （2）A+B反应的化学方程式
     

    （3）写出D+G→H的离子方程式
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    一定质量的某烃在足量氧气中充分燃烧，生成11g CO2和5.4g水，该烃既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水褪色．
    （1）求该烃的分子式．
     

    （2）若该烃的一氯取代产物只有一种，试写出该烃的结构简式．
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    已知2NO2（g）═N2O4（g）△H=-52.7kJ?mol-1，常温下NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体．某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响，做如下（1）（2）两个实验：
    （1）该小组的同学取了两个烧瓶A和B，分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体，中间用夹子夹紧，并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中（如图），然后分别向两个烧杯中加入适量浓硫酸和NH4NO3固体（NH4NO3固体溶解吸热）．
    请回答：
    A中的现象为
     
    ，B中的现象为
     
    ，A中化学平衡常数
     
    （填“大于”、“小于”或“等于”）B中化学平衡常数，由此可知，降低温度，该化学平衡向
     
    （填“正”或“逆”）反应方向移动．
    （2）在三支容积均为30cm3针筒中分别抽入10cm3相同浓度的NO2与N2O4的混合气体，将针筒前端封闭．
    ①将第二支针筒活塞迅速推至5cm3处，此时气体的颜色
     

    A．先变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深．
    B．先变浅，一段时间后气体颜色又变深了，但仍比第一支针筒气体的颜色浅．
    ②将第三支针筒活塞拉至20cm3处，在此过程中，该反应的化学平衡常数将
     
    （填“增大”、“减小”或“不变”），NO2的转化率将
     
    （填“增大”、“减小”或“不变”）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （1）某恒温恒容条件下的可逆反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，起始充入a mol N2、b mol H2，达到平衡后，N2、H2、NH3的物质的量分别为1mol、3mol、10mol，回答下列问题：
    ①a=
     
    ，b=
     
    ；
    ②平衡后，再充入5mol NH3，化学平衡将向
     
    移动（填“左”或“右”或“不移动”），达新平衡时N2的百分含量
     
    原平衡时N2的百分含量（填“大于”或“小于”或“等于”）；
    ③平衡后若升高温度，则平衡向
     
    方向移动；若增加压强，则平衡向
     
    方向移动（填“向左”或“向右”）．
    （2）某恒温恒压条件下的可逆反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），起始充入1mol N2、3mol H2、16mol NH3，容器的容积为V L．达到平衡后，N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，此时容器的容积为1.1V L，回答下列问题：
    ①起始时反应速率V正
     
    V逆（填“大于”或“小于”或“等于”）
    ②平衡时a=
     
    ，b=
     
    ．
    ③若平衡后再充入3.6mol NH3，重新建立平衡时容器的容积为
     
    L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    升高温度，0.01mol?L-1下列溶液的pH基本不变的是（　　）
    A、NaOH
    B、H2SO4
    C、NaCl
    D、Na2CO3

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