7．美國圣路易斯大學(xué)研制了一種新型的乙醇電池，它用磺酸類質(zhì)子溶劑，在200℃時供電，乙醇電池比甲醇電池效率高出32倍且更安全．電池總反應(yīng)為：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，電池示意如圖，下列說法正確的是（　�。�
A．a極為電池的負極，乙醇被還原
B．電池工作時電子由b極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡再到a極
C．電池正極的電極反應(yīng)為：2H++O2+4e-=H2O
D．電池工作時1mol乙醇被氧化時，就有12mol質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜

分析 該燃料電池中，負極上乙醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，負極反應(yīng)為C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為4H++O2+4e-═2H2O，以此解答該題．

解答 解：A．在燃料電池中，燃料乙醇在負極發(fā)生失電子的反應(yīng)，氧氣是在正極上發(fā)生得電子的反應(yīng)，則a為負極，故A錯誤；
B．電池工作時，電流由正極經(jīng)外電路流向負極，在該電池中由b極流向a極，故B錯誤；
C．在燃料電池中，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，在酸性電解質(zhì)環(huán)境下，正極的電極反應(yīng)為：4H++O2+4e-=2H2O，故C正確；
D．根據(jù)電池反應(yīng)：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，乙醇被氧化電極反應(yīng)式為C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+，則1mol乙醇被氧化失去12mol電子，所以1mol乙醇被氧化電路中轉(zhuǎn)移12NA的電子，有12mol質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜，故D正確；
故選CD．

點評 本題考查了原電池原理，明確正負極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，注意：該交換膜為質(zhì)子交換膜暗示溶液呈酸性．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

17．用化學(xué)用語表達下列微粒，錯誤的是（　�。�
A．氟離子的結(jié)構(gòu)示意圖：
B．氮分子的電子式：
C．水分子的電子式：H+[${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{O}}{••}$${\;}_{•}^{•}$]2-H+
D．C-14原子：${\;}_{6}^{14}$C

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

18．按要求填空
①KOH的電子式：      ②C（CH3）4的系統(tǒng)命名：2，2-二甲基丙烷．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．我國科學(xué)家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應(yīng)如下：HCHO+O2$\stackrel{催化劑}{→}$CO2+H2O．下列有關(guān)說法正確的是（　　）
A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵
C．HCHO分子中只含δ鍵不含π鍵D．設(shè)生成1.8gH2O消耗2.24L O2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2．銅是重要金屬，Cu的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途．請回答以下問題：
（1）Cu+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10
（2）與OH-互為等電子體的一種分子為HF（填化學(xué)式）．
（3）氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)（如圖），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為sp3．已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，另一種的化學(xué)式為K2CuCl3；
（4）Cu2O的熔點比Cu2S的高（填“高”或“低”），請解釋原因由于氧離子的離子半徑小于硫離子的離子半徑，所以亞銅離子與氧離子形成的離子鍵強于亞銅離子與硫離子形成的離子鍵，所以Cu2O的熔點比Cu2S的高
（5）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點位置，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3：1；該晶體中，原子之間的作用力是金屬鍵；
（6）上述晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中．若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)為CaF2的結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲氫后的化學(xué)式應(yīng)為AuCu3H8．
（7）將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)．向反應(yīng)液中加少量FeSO4作催化劑，即發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅．其反應(yīng)過程的第2步是：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，請寫出其第l步反應(yīng)的離子方程式4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．下列氣體的主要成分不是甲烷的是（　　）
A．坑道氣B．煤氣C．天然氣D．沼氣

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

19．A、B、C、D、E五種芳香化合物都是某些植物揮發(fā)油中的主要成分，有的是藥物，有的是香料．它們的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示：

請回答下列問題：
（1）這五種化合物中，互為同分異構(gòu)體的是B和C（寫編號）．
（2）W $→_{反應(yīng)①}^{氧化}$$\stackrel{反應(yīng)②}{→}$X，
X反應(yīng)①采取了適當措施，使分子中碳碳雙鍵不起反應(yīng)．以上反應(yīng)式中W是A～E中的某一化合物，則W是E．X是D的同分異構(gòu)體，X的結(jié)構(gòu)簡式是．
（3）反應(yīng)②屬于還原（或加成、加氫、催化加氫等）反應(yīng)（填反應(yīng)類型名稱）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

16．甲醇燃料電池被認為是21世紀電動汽車最佳候選動力源．
（1）101kPa時，1mol CH3OH液體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量726.51kJ，則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76kJ•mol-1．
（2）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H1=+49.0kJ•mol-1
②CH3OH（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2=
已知H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1，
則反應(yīng)②的△H2=-192.8kJ•mol-1．
（3）工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），現(xiàn)在實驗室模擬該反應(yīng)并進行分析．如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線．
①該反應(yīng)的焓變△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1＞K2（填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

17．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值．下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的說法正確的是（　�。�
A．78gNa2O2晶體中所含陰、陽離子個數(shù)均為2NA
B．PCl3和H2O分子中所有原子的最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C．1.8gD2O含有NA個中子
D．3.4g氨氣中含有0.6NA個N-H鍵

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