【題目】航天飛機(jī)常采用新型燃料電池作為電能來源，燃料電池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物質(zhì)與O2一起構(gòu)成的電池裝置。它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，甲烷燃料電池以KOH溶液為電解質(zhì)，其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋2O2＋2OH－===CO32—＋3H2O。

(1)負(fù)極上的電極反應(yīng)為____________________________________。

(2)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5.6 L O2時(shí)，有________ mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

(3)開始放電時(shí)，正極附近溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

【答案】CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O 1 增大

【解析】

（1）該燃料電池中，負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子；
（2）根據(jù)氧氣和轉(zhuǎn)移電子正極的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量；
（3）放電時(shí)，正極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致氫氧根離子濃度增大。

(1)該燃料電池中，負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，其電極反應(yīng)式分別為：CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O，故答案為：CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O；

(2)氧氣物質(zhì)的量= =0.25mol，因負(fù)極電極反應(yīng)式為： 2H2O+O2+4e=4OH知，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=4n(O2)=4×0.25mol=1mol，故答案為：1；

(3)放電時(shí)，正極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致氫氧根離子濃度增大，則溶液的pH增大，故答案為：增大。

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：

【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要的意義。請回答下列問題：

(1)已知在25 ℃，101 kPa下，斷開1 mol H—H鍵要吸收436 kJ的能量，斷開1 mol I—I鍵要吸收151 kJ的能量，斷開1 mol I—H鍵要吸收298 kJ的能量。

①通過以上數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)I2和 H2反應(yīng)生成2 mol H—I時(shí)會(huì)放出9kJ的能量；若將1 mol I2和1 mol H2置于密閉容器中，并在上述條件下反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)熱量實(shí)測值（恢復(fù)到25 ℃，101 kPa）遠(yuǎn)小于上述計(jì)算值，你認(rèn)為最可能的原因是_______________________。

(2)一定條件下，甲烷與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，工業(yè)上可利用此反應(yīng)生產(chǎn)合成氨原料氣H2。

①一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充入1.6 mol CH4和2.4 mol H2O(g)發(fā)生上述反應(yīng)，CO(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(H2)＝__________ mol·L－1·min－1， 平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為_____________。[轉(zhuǎn)化率＝×100%]

②若要進(jìn)一步提高該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率，除了使用催化劑和升高溫度外， 還可以采取的措施有_______________________（任寫一條）。

③下列能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________（填代號(hào)）。

a υ逆(CH4)＝3υ正(H2)

b 恒溫恒容時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

c CH4(g)、H2O(g)的濃度保持不變

d CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質(zhì)的量之比為1:1:1:3

e 斷開3 mol H-H鍵的同時(shí)斷開2 mol O-H鍵

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容．據(jù)此，下列說法正確的是

A. 該硫酸的物質(zhì)的量濃度為 9.2 mol/L

B. 1 mol Zn與足量的該硫酸反應(yīng)產(chǎn)生2 g氫氣

C. 配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取該硫酸50 mL

D. 該硫酸與等質(zhì)量的水混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于9.2 mol/L

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】許多變化中存在著能量的變化,請回答下列問題:

（1）從化學(xué)鍵角度上看,化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是____________。

已知反應(yīng)2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g),反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示:

則反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵是_______(用相應(yīng)化學(xué)鍵的符號(hào)表示)，該反應(yīng)是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(1)中,該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量____(填“>”或“<”)生成物的總能量。

（2）寫出一個(gè)屬于吸熱反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下表是元素周期表的一部分，針對表中的①～⑩種元素，填寫下列空白：

主族

周期

I A

IIA

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

0族

第二周期

①

②

③

第三周期

④

⑤

⑥

⑦

⑧

第四周期

⑨

⑩

(1)在這些元素中，化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是:_____(填具體元素符號(hào)，下同)，原子結(jié)構(gòu)示意圖為_______。元素⑩名稱為_________。

(2)在最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的化合物的分子式是_________，堿性最強(qiáng)的化合物的電子式是:________________。

(3)用電子式表示元素④與⑥的化合物的形成過程:___________________，該化合物屬于_____(填“共價(jià)”或“離子”)化合物。

(4)表示①與⑦的化合物的電子式________，該化合物是由_______(填“極性”或“非極性”)鍵形成的。

(5)③、⑥、⑦三種元素形成的離子，離子半徑由大到小的順序是_________(用化學(xué)式表示)。

(6)元素③的簡單氫化物的結(jié)構(gòu)式為_____；該氫化物常溫下和元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】“分子篩”是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽(NaAlSiO4·nH2O)，其中有許多籠狀孔穴和通道，能讓直徑比孔穴小的分子通過而將大的分子留在外面，故此得名。利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備“分子篩”的一種工藝流程如下：

（1）“分子篩”的化學(xué)式用氧化物形式可表示為_______________。

（2）鋁灰水解產(chǎn)生的氣體為________(填化學(xué)式)；“水解”在加熱條件下而不在室溫下進(jìn)行的原因是________________________。

（3）“酸溶”時(shí)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。

（4）該工藝中濾渣的顏色為________________________。

（5）某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M從濃縮海水(含Ca2+、Mg2+、SO42-)中提取試劑級(jí)NaCl：

①實(shí)驗(yàn)中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，則有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時(shí)有氣體逸出。該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。

②該學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。從平衡角度分析其原因：_____________________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的結(jié)論中，正確的是（ ）

A. 無色溶液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，結(jié)論：原溶液可能含有CO32-

B. 某物質(zhì)焰色反應(yīng)呈黃色，結(jié)論：該物質(zhì)是鈉鹽

C. 無色試液加入NaOH溶液，加熱產(chǎn)生的氣體使紅色石蕊試紙變藍(lán)，結(jié)論：試液中含NH3

D. 無色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消失，結(jié)論：原溶液一定含有SO42-

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列熱化學(xué)方程式和結(jié)論之間的關(guān)系正確的是( )

A. 常溫常壓下,1g H2在足量Cl2中燃燒生成HCl放出92.3kJ的熱量,則熱化學(xué)方程式可表示為H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H= -184.6kJ

B. 甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol-1則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1

C. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1，則1molNaOH的稀溶液與足量的稀鹽酸完全中和,其中和熱為57.3kJ·mol-1

D. 500℃．30MPa下，將0.5mol N2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -38.6kJ·mol-1

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】研究小組進(jìn)行如下表所示的原電池實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

①

②

實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

連接好裝置5分鐘后，靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，兩側(cè)銅片表面均無明顯現(xiàn)象

連接好裝置。開始時(shí)左側(cè)鐵片表面持續(xù)產(chǎn)生氣泡，5分鐘后，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，右側(cè)鐵片表面無明顯現(xiàn)象

下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是

A. 兩裝置的鹽橋中，陽離子均向右側(cè)移動(dòng)

B. 實(shí)驗(yàn)①中，左側(cè)的銅被腐蝕

C. 實(shí)驗(yàn)②中，連接裝置5分鐘后，左側(cè)電極的電極反應(yīng)式為：2H＋+2e－=H2↑

D. 實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②中，均有O2得電子的反應(yīng)發(fā)生

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案