Question

（本题16分）．哥本哈根气候变化峰会自2009年12月7日开幕以来，就被冠以“有史以来最重要的会议”、“改变地球命运的会议”等各种重量级头衔。纵然世界各国仍就减排问题进行着艰苦的角力，但低碳这个概念几乎得到了广泛认同。中国慈善首富陈光标2010年11月5号创作的低碳之歌——《让我们再回到从前》让低碳概念融入到每个人的生活之中，减碳是每个人的责任。新能源开发中的燃料电池是低碳研究的重要领域。

（1）可燃性的有机物和氧气在理论上都可以作为燃料电池中的反应物，现以C_xH_yO_z表示燃料电池中的有机反应物，O₂为正极反应物，40%的KOH溶液为电解质溶液，请写出C_xH_yO_z-O₂-KOH燃料电池的负极的电极反应式：                       。

（2）日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池（DDFC），该电池有较高的安全性。电池总反应为：CH₃OCH₃ +3O₂ ＝2CO₂ +3H₂O ， 电池示意如图,下列说法不正确的是：

 

A．a极为电池的负极

B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极

C．电池正极的电极反应为：O₂ +2H₂O + 4e^— = 4OH^—

D．电池工作时,1mol二甲醚被氧化时有6mol电子转移

（3）若用C₃H₈-O₂-KOH构成燃料电池，当有11克丙烷在电池的负极完全反应，则在电池的外电路上转移的电子的物质的量为    mol；此过程中放出的总能量为A KJ,并已知1molCO₂与足量KOH溶液反应放出的热量为B KJ。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式。                                      。

（4）将一定数量的C₃H₈-O₂-KOH燃料电池按一定方式进行串联或者并联组成电池组以满足电解需要的电压。现用该电池组电解500mL某CuSO₄的稀溶液，电解后的溶液需要加入98克Cu(OH）₂才能使溶液恢复到原硫酸铜溶液的浓度和质量。若忽略电池组在电解过程中的能量损失，其能量全部用来电解CuSO₄溶液，计算：

①原CuSO₄的溶液的浓度。

②该电池组消耗的丙烷在标准状况时的体积。

Answer 1

（本题16分）

（1）C_xH_yO_z+（6x+y-2z）OH^－-(4x+y-2z)e^－= xCO₃^2－+(3x+y-z)H₂O  (3分)

（2）CD    (3分) （评分说明：只选择了一个正确的选项得1分，选择了两个个正确的选项得3分，只要选择了错误的选项该小题的0分）

（3）5   (2分)

 C₃H₈（g）+5O₂（g）= 3 CO₂ （g）+ 4H₂O（l）；ΔH= －(4A－3B)KJ/mol (3分)

（4）CuSO₄溶液发生电解的方程式为：

        ，离开反应体系的相当于是CuO，现在要加入98克（1mol）Cu(OH）₂才能使溶液恢复到原硫酸铜溶液的浓度和质量，说明原溶液中1molCuSO₄溶质电解完后，生成的H₂SO₄溶液发生了电解，即有1molH₂O发生了电解，转移的电子总数为4mol。

                     (2分)

    ②  C₃H₈    ～    20e^- 

        22.4L         20mol

         V            4mol

         V=4.48L                                    (3分)