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    7．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：O2+4e-=2O2-；
    （2）固体电解质里的O2-向负极（填“正”或“负”）；
    （3）天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，产生C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．
    （4）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减弱（填“增强”、“减弱”或“不变”）．

    分析 （1）该燃料电池中，正极上仪器得电子生成氧离子；
    （2）放电时，电解质中阴离子向负极移动；
    （3）天然气如果被氧化不完全，则生成固体碳而阻塞电极气体通道；
    （4）甲烷燃料碱性电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水．

    解答 解：（1）该燃料电池中，正极上仪器得电子生成氧离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-，故答案为：O2+4e-=2O2-；
    （2）放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以氧离子向负极移动，故答案为：负；
    （3）天然气如果被氧化不完全，则生成固体碳而阻塞电极气体通道，故答案为：C；
    （4）甲烷燃料碱性电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，负极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，有氢氧根离子参加反应导致溶液碱性减弱，故答案为：减弱．

    点评 本题考查化学电源新型电池，明确原电池原理是解本题关键，侧重考查学生书写电极反应式，书写时要结合电解质特点书写，燃料和氧化剂相同，如果电解质不同其电极反应式不同．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．已知0.1mol•L-1的三元酸H3A溶液的pH=4.0，则下列说法中正确的是（　　）
    A．在Na3A、Na2HA、NaH2A三溶液中，离子种类不相同
    B．在溶质物质的量相等的Na3A、Na2HA、NaH2A三溶液中阴离子总数相等
    C．在NaH2A溶液中一定有c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（H2A-）+c（HA2-）+c（A3-）
    D．在Na3A溶液中一定有：c（H+）=c（OH-）-c（HA2-）-2c（H2A-）-3c（H3A）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+ 和Na+．某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：由此可知原溶液中（　　）
    A．溶液中至少有4种离子存在，其中Cl-一定存在，且c（Cl-）≥0.2 mol•L-1
    B．原溶液中c（Fe3+）=0.2 mol•L-1
    C．SO42-、NH4+、Na+一定存在，CO32-、Al3+一定不存在
    D．取少量原溶液并加入KSCN溶液，呈血红色，说明该溶液一定没有Fe2+，只有Fe3+

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．分子式为C5H10O2的羧酸和酯且有3个甲基的同分异构体共有（不考虑立体异构）（　　）
    A．3种B．4种C．5种D．6种

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．肉桂酸甲酯是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精．
    它的分子式为C10H10O2，且分子中只含有1个苯环，苯环上只有一个取代基．
    现测出肉桂酸甲酯的核磁共振氢谱谱图有6个峰，其面积之比为1：2：2：1：1：3．利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如图：

    试回答下列问题．
    （1）肉桂酸甲酯的结构简式为．
    （2）G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体，其分子结构模型如图所示：
    （图中球与球之间连线表示单键或双键）．
    用芳香烃A 为原料合成G的路线如下：

    ①化合物E中的官能团有羟基、羧基 （填名称）．
    ②A→B的反应类型是加成反应，E→F的反应类型是消去反应，
    ③书写化学方程式
    B→C+2NaOH$→_{△}^{水}$+2NaBr
    C→D
    E→H
    ④其中E的同分异构体甚多，其中有一类可用通式   表示（其中X、Y均不为H），试写出符合上述通式且能发生银镜反应的四种物质的结构简式：、、、．

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    12．已知反应O2（g）+2Cl2（g）?2Cl2O（g）；△H＞0．在三个恒温、恒容的密闭容器中分别充入1mol O2与2 mol Cl2，测得平衡时O2的转化率如下表：下列说法正确的是（　　）
    容器编号温度/℃容器体积/L平衡时O2转化率平衡时压强/Pa
    ①200V150%p1
    ②200V270%p2
    ③350V350%p3
    A．起始反应速率：③＞①＞②
    B．平衡时压强：p1＜p2
    C．容器体积：V1＜V3
    D．若实验②中O2和Cl2用量均加倍，则平衡时O2的转化率小于70%

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列溶液中Cl-物质的量浓度最大的是（　　）
    A．10mL0.1 mol•L-1的AlCl3溶液B．20mL0.1 mol•L-1的CaCl2溶液
    C．30mL0.2 mol•L-1的KCl溶液D．100mL0.25 mol•L-1的NaCl溶液

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．常温时，下列关于溶液的pH或微粒的物质的量浓度的说法不正确的是（　　）
    A．pH=3的二元弱酸H2R溶液与pH=11的NaOH溶液混合后，混合液的pH等于7，则反应后的混合液中：2c（ R2-）+c（ HR- ）=c（ Na+ ）
    B．某溶液中只存在Cl-、OH-、NH4+、H+四种离子，则一定不存在下列关系：c（ Cl- ）＞c（ NH4+ ）＞c（ H+ ）=c（ OH- ）
    C．某物质的溶液中由水电离出的c （ H+ ）=1×10-amol•L-1，若a＞7，则溶液的pH一定为14-a
    D．将0.2 mol•L-1的某一元酸HA溶液和0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7，则反应后的混合液中：2 c（ OH- ）+c（ A- ）=2 c（ H+ ）+c（ HA ）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面．
    （1）H2、CO、CH3OH都是重要能源物质，它们燃烧热依次为285.8KJ/mol、281.5KJ/mol、726.7KJ/mol．已知CO、H2在一定条件下可以合成甲醇CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）．则该合成甲醇的热化学方程式为CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-126.4kJ/mol
    （2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在密闭容器中充入10mol CO与20mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．则M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为KM=KN＞KQ；P1＜P2（填“＞”或“＜”或“=”）；M、N两点平衡状态下，容器中物质的总物质的量之比为：n（M）总：n（N）总=5：4．

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