【題目】纖維素乙醇燃料是一種綠色、可再生的新能源，利用地球上廣泛存在的纖維素質(zhì)生物原料生產(chǎn)清潔的乙醇燃料制成燃料電池。下圖是綠色電源“乙醇燃料電池”的工作原理示意圖(a、b均為多孔性石墨電極)。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該電池工作時(shí)是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.H+通過(guò)質(zhì)子交換膜從a極區(qū)移向b極區(qū)

C.a電極反應(yīng)式為C2H5OH-12e- +16OH-=2CO+11H2OD.電池工作時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LO2，外電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2NA

【答案】C

【解析】

乙醇燃料電池，C2H5OH和O2反應(yīng)生成二氧化碳和水，乙醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)為：C2H5OH-12e- +3H2O =2CO2+12H+，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，b電極是正極，電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e-=2H2O，總的電極反應(yīng)為：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，然后分析。

A．乙醇燃料電池屬于原電池，該電池工作時(shí)是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；

B．原電池中，陽(yáng)離子從負(fù)極移向正極，a電極是負(fù)極，b電極是正極，H+通過(guò)質(zhì)子交換膜從a極區(qū)移向b極區(qū)，故B正確；

C．a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)為：C2H5OH-12e- +3H2O =2CO2+12H+，故C錯(cuò)誤；

D．b電極是正極，電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e- =2H2O，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LO2，物質(zhì)的量為，當(dāng)消耗1mol氧氣時(shí)，轉(zhuǎn)移4mol電子，當(dāng)消耗0.3mol氧氣時(shí)，外電路中轉(zhuǎn)移電子為1.2mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2NA，故D正確；

答案選C。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】t℃時(shí)，在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)+3Y(g)2Z(g)，各組分在不同時(shí)刻的濃度如下表：下列說(shuō)法正確的是（ ）

物質(zhì)

X

Y

Z

初始濃度（mol/L）

0.1

0.2

0

2min末濃度（mol/L）

0.08

a

b

平衡濃度（mol/L）

0.05

0.05

0.1

A.平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為20%

B.t℃時(shí)，2min末Y與Z的物質(zhì)的量濃度：a=0.06mol/L，b=0.4mol/L

C.增大平衡后的體系壓強(qiáng)，v正增大，v逆減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.前2min內(nèi)，用Y的變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)=0.03mol/(L·min)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì)，其中A、B、C均含有同一種元素，在一定條件下相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(部分反應(yīng)中的水已略去)。根據(jù)題意回答下列問(wèn)題：

（1）若A、B、C的焰色反應(yīng)均為黃色，C為廚房中的用品，D的過(guò)度排放會(huì)造成溫室效應(yīng)。

①A的化學(xué)式______________、B的俗名____________；

②反應(yīng)II的離子方程式是__________________________________。

（2）若A、D均為單質(zhì)，且A為氣體，D元素的一種紅棕色氧化物常用作顏料。

①反應(yīng)II的離子方程式是_____________________________；

②反應(yīng)Ⅲ的離子方程式是_____________________________；

③檢驗(yàn)B中陽(yáng)離子最好的方法是_____________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】溫度恒定的條件下，在2 L容積不變的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。開始充入4 mol的SO2和2 mol的O2，10 s后達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)c(SO3)=0.5 mol·L-1，下列說(shuō)法不正確的是 (　　)

A.v(SO2)∶v(O2)=2∶1B.10 s內(nèi)，v(SO3)=0.05 mol·L-1·s-1

C.SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%D.平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的5/6倍

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液反應(yīng)，測(cè)定中和熱。近似認(rèn)為兩溶液的密度都是1g/cm3，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

溫度

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

起始溫度t1℃

終止溫度t2℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

29.5

2

27.0

27.4

27.2

32.3

3

25.9

25.9

25.9

29.2

4

26.4

26.2

26.3

29.8

中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g·℃），則中和熱△H=___（取小數(shù)點(diǎn)后一位）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】硝酸是一種重要的化工原料，用來(lái)制取一系列硝酸鹽類氮肥，如硝酸銨、硝酸鉀等；也用來(lái)制取含硝基的炸藥等。試回答下列問(wèn)題：

（1）某同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究，若HNO3只被還原成NO，則：

①寫出鐵與過(guò)量稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：__。

②寫出過(guò)量鐵與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：__。

③若28g鐵與含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反應(yīng)，則生成的Fe3＋和Fe2＋的物質(zhì)的量之比為__。上述反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)后的溶液中加足量氫氧化鈉溶液，濾出沉淀洗滌后，在空氣中灼燒至質(zhì)量不變，最終得到的固體質(zhì)量為__g。

（2）飲用水中NO3-對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中NO3-的濃度，某飲用水研究人員提出，可在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原為N2。

①配平方程式：__Al＋__NO3-＋__OH－＋__=__[Al(OH)4]－＋__N2↑。

②上述反應(yīng)中，還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是__，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.3mol，生成__mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)N2。

【答案】Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672

【解析】

(1)①鐵與過(guò)量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水，離子方程式為Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；

②過(guò)量鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、NO和水，離子方程式為3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；

③28g鐵的物質(zhì)的量為0.5mol，與含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反應(yīng)，設(shè)生成的Fe3＋和Fe2＋的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，即生成xmol硝酸鐵和ymol硝酸亞鐵，根據(jù)N原子守恒知，生成NO的物質(zhì)的量為(1.6－3x－2y)mol，根據(jù)得失電子守恒有3x＋2y＝3(1.6－3x－2y)，又有x＋y＝0.5，解得x＝0.2，y＝0.3，則生成的Fe3＋和Fe2＋的物質(zhì)的量之比為2∶3；上述反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)后的溶液中加足量氫氧化鈉溶液，濾出沉淀洗滌后，在空氣中灼燒至質(zhì)量不變，由于生成的氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化為氫氧化鐵，氫氧化鐵受熱分解最終得到的固體是氧化鐵，故其物質(zhì)的量為0.5mol×＝0.25mol，質(zhì)量為40g；

(2)①根據(jù)得失電子守恒、原子守恒及電荷守恒，可知離子方程式為10Al＋6NO3-＋4OH－＋18H2O=10[Al(OH)4]－＋3N2↑；

②上述反應(yīng)中，還原劑是Al，還原產(chǎn)物是N2，其物質(zhì)的量之比為10∶3；由方程式可知，生成3molN2時(shí)轉(zhuǎn)移電子30mol，所以反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.3mol，生成N2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為×22.4L·mol－1＝0.672L＝672mL。

【點(diǎn)睛】

金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算一般常采用以下方法：①原子守恒法：HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量；②得失電子守恒法：HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得到電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量；③電荷守恒法：HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH－)有：c(NO3－)＝c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子)；④離子方程式計(jì)算法：金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于溶液中NO3－在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算，先作過(guò)量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3－進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒。

【題型】綜合題
【結(jié)束】
21

【題目】如圖是氮元素的幾種價(jià)態(tài)與物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫出N2的一種用途：___。

（2）HNO3與圖中的物質(zhì)C常用于檢驗(yàn)Cl－的在，則C的化學(xué)式為___。

（3）實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為____。

（4）NO2與水反應(yīng)生成物質(zhì)A的化學(xué)方程式為____。

（5）濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)操作不相匹配的是

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

A

向盛有高錳酸鉀酸性溶液的試管中通入足量的乙烯后靜置

溶液的紫色逐漸褪去，靜置后溶液分層

B

將鎂條點(diǎn)燃后迅速伸入集滿CO2的集氣瓶

集氣瓶中產(chǎn)生濃煙并有黑色顆粒產(chǎn)生

C

向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸

有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，溶液變渾濁

D

向盛有FeCl3溶液的試管中加過(guò)量鐵粉，充分振蕩后加1滴KSCN溶液

黃色逐漸消失，加KSCN后溶液顏色不變

A. AB. BC. CD. D

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】松蘿酸常作為牙膏和化妝品的添加劑，可由化合物X經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)制得，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A.X、Y均能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體

B.化合物X和Y與FeCl3溶液均可發(fā)生顯色反應(yīng)

C.1mol化合物X與濃溴水反應(yīng)時(shí)最多能與2molBr2反應(yīng)

D.lmol化合物Y最多能與8molH2反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>(夾持儀器未畫出)

A. 用于檢驗(yàn)溴乙烷消去生成的乙烯

B. 用于石油的分餾

C. 用于實(shí)驗(yàn)室制硝基苯

D. 可證明酸性：鹽酸＞碳酸＞苯酚

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同步練習(xí)冊(cè)答案