據(jù)報道,摩托羅拉公司開發(fā)了一種以甲醇為原料,以KOH為電解質(zhì)的用于手機的可充電的高效燃料電池,充一次電可連續(xù)使用一個月.如圖是一個電化學過程的示意圖.已知甲池的總反應式為:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O請?zhí)羁眨?/p>

(1)充電時:①原電池的負極與電源極相連.②陽極的電極反應式為  

(2)放電時:負極的電極反應式為  

(3)在此過程中若完全反應,乙池中A極的質(zhì)量升高648g,則甲池中理論上消耗O2  L(標準狀況下).

(4)若在常溫常壓下,1gCH3OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時放熱22.68kJ,表示該反應的熱化學方程式為  


考點:  化學電源新型電池.

專題:  電化學專題.

分析:  (1)放電時,負極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應;

(2)充電時,原電池負極與電源負極相連,陽極上失電子發(fā)生氧化反應;

(3)乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計算氧氣的體積;

(4)n(CH3OH)=mol,結(jié)合方程式2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)計算反應熱.

解答:  解:(1)充電時,原電池負極與電源負極相連,陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為:4OH﹣4e﹣═2H2O+O2↑,

故答案為:負;4OH﹣4e﹣═2H2O+O2↑;

(2)放電時,甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水,所以電極反應式為:CH3OH﹣6e+8OH═CO32+6H2O,

故答案為:CH3OH﹣6e+8OH═CO32+6H2O;

(3)乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應,當乙池中B極的質(zhì)量升高648g,則甲池中理論上消耗O2體積==33.6L,

故答案為:33.6;

(4)n(CH3OH)=mol,生成CO2和液態(tài)H2O時放熱22.68kJ,則2molCH3OH燃燒放出的熱量為2×22.68kJ×32=1451.52kJ,

反應的熱化學方程式為2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1451.52kJ/mol,

故答案為:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1451.52kJ/mol.

點評:  本題以甲醇為燃料綜合考查了燃料電池以及化學平衡問題,為高頻考點,側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查,難度不大,注意正負極上電極反應式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性,即使燃料和氧化劑相同,如果電解質(zhì)溶液不同,電極反應式也不同.


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:


下列溶液中物質(zhì)的量濃度為1mol•L﹣1的是()

    A. 將40 g NaOH溶解于1 L 水中

    B. 將22.4 LHCl溶于水配成1 L溶液

    C. 將1 L 10 mol•L﹣1的濃鹽酸與9 L水混合

    D. 將10 g NaOH溶解在水中配成250 mL溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:


(1)將下列離子Na+、K+、Cu2+、H+、NO3、Cl、CO32、OH,按可能大量共存于同一溶液的情況,則分成A、B兩組,而且每組中均含兩種陽離子和兩種陰離子,則A組  ,B組 

用同濃度的AgNO3溶液分別與同濃度等體積的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液反應,所用AgNO3溶液的體積比為  ;如用同濃度等體積的AgNO3溶液分別與等濃度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液反應,所用三種溶液的體積比為  

(3)向一定量的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,直至過量,整個過程中混合溶液的導電能力(用電流強度I表示)近似的用下圖中的曲線  表示.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:


以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示.關(guān)于該電池的敘述正確的是()

    A. 該電池能夠在高溫下工作

    B. 電池的負極反應為:C6H12O6+6H2O﹣24e=6CO2↑+24H+

    C. 放電過程中,H+從正極區(qū)向負極區(qū)遷移

    D. 在電池反應中,每消耗1mol氧氣,理論上能生成標準狀況下CO2氣體

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:


如圖所示,杠桿AB兩端分別用導線掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其保持平衡,然后小心地向盛水的水槽中滴入濃CuSO4溶液,一段時間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是()

    A. 杠桿為導體或絕緣體時,均為A端高B端低

    B. 杠桿為導體或絕緣體時,均為A端低B端高

    C. 當杠桿為導體時,A端低B端高;杠桿為絕緣體時,A端高B端低

    D. 當杠桿為導體時,A端高B端低;杠桿為絕緣體時,A端低B端高

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:


圖表歸納是學習化學的一種常用方法,某同學表中歸納的內(nèi)容與如圖對應正確的是()

選項    x           y             z

A       膠體        混合物        淀粉溶液

B       化合物      酸性氧化物    一氧化氮

C       純凈物      化合物        液溴

D       強電解質(zhì)    強酸          硫酸

    A.             A  B.             B  C.             C  D.  D

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:


高鐵酸鉀是一種高效綠色水處理劑,其工業(yè)制備的反應原理為2Fe(OH)3+3KClO+4KOH═2K2FeO4+3KCl+5H2O,下列說法正確的是()

    A. 制備高鐵酸鉀用ClO做還原劑

    B. 制備高鐵酸鉀時1 mol Fe(OH)3得到3 mol 電子

    C. 高鐵酸鉀中鐵的化合價為+7

    D. 用高鐵酸鉀處理水時,其還原產(chǎn)物能水解產(chǎn)生具有強吸附能力的膠體

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:


高錳酸鉀在不同的條件下發(fā)生的反應如下:

MnO4+5e+8H+═Mn2++4H2O①

MnO4+3e+2H2O═MnO2↓+4OH

MnO4+e═MnO42(溶液綠色)③

(1)從上述三個半反應中可以看出高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的酸堿性影響.

(2)將SO2通入高錳酸鉀溶液中,發(fā)生還原反應的離子反應過程為      +

(3)將PbO2投入到酸性MnSO4溶液中攪拌,溶液變?yōu)樽霞t色.下列說法正確的  

a.氧化性:PbO2>KMnO4

b.還原性:PbO2>KMnO4

c.該反應可以用鹽酸酸化

(4)將高錳酸鉀逐滴加入到硫化鉀溶液中發(fā)生如下反應,其中K2SO4和S的物質(zhì)的量之比為3:2,完成下列化學方程式(橫線上填系數(shù),括號內(nèi)填物質(zhì)):

KMnO4+  K2S+  KOH  K2MnO4+3K2SO4+2S↓+ 

②若生成6.4g單質(zhì)硫,反應過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:


配制100mL 1.0mol/LNa2CO3溶液,下列操作正確的是()

    A. 稱取10.6g無水碳酸鈉,加入100mL容量瓶中,加水溶解、定容

    B. 稱取10.6g無水碳酸鈉,加入100mL蒸餾水,攪拌、溶解

    C. 轉(zhuǎn)移Na2CO3溶液時,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中

    D. 定容后,塞好瓶塞,反復倒轉(zhuǎn)、搖勻

查看答案和解析>>

同步練習冊答案