3.燃料電池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧氣或空氣反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置,電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿.下面關(guān)于甲烷燃料電池的說法正確的是( 。
A.負(fù)極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e═4OH-
B.負(fù)極反應(yīng)為:CH4+10OH--8e═CO32-+7H2O
C.放電時(shí)溶液中的陽離子向負(fù)極移動(dòng)
D.隨放電的進(jìn)行,溶液的pH值不變

分析 燃料電池中,通入燃料的電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH4+10 OH--8e-═CO32-+7 H2O,所以為負(fù)極,通入氧化劑的電極得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2 O2+4 H2O+8e-═8OH-,所以為正極;所以電池反應(yīng)式為2O2+CH4+2OH-═CO32-+3H2O,根據(jù)總反應(yīng)式判斷溶液的PH變化;由電子的流向,判斷溶液中離子的移動(dòng)方向.

解答 解:A、負(fù)極上失電子反應(yīng)氧化反應(yīng),故A錯(cuò)誤.
B、燃料電池中,通入燃料的一極為負(fù)極,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),甲烷失電子生成二氧化碳和水,二氧化碳能和堿反應(yīng)生成碳酸鹽和水,所以負(fù)極電極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,故B正確.
C、放電時(shí),電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,所以正極上有大量電子,根據(jù)異性電荷相吸,所以溶液中的陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,故C錯(cuò)誤.
D、該電池的反應(yīng)式為2O2+CH4+2OH-═CO32-+3H2O,消耗了溶液中的氫氧根離子,且有溶劑水生成,導(dǎo)致溶液中氫氧根離子的濃度降低,故D錯(cuò)誤.
故選B.

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池工作原理,題目難度中等,注意燃料電池中電極反應(yīng)式的書寫,應(yīng)注意結(jié)合溶液的酸堿性書寫電極反應(yīng)式.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.在單質(zhì)的晶體中,一定不存在(  )
A.離子鍵B.分子間作用力C.共價(jià)鍵D.金屬鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ/mol表示.
(1)圖中所示的反應(yīng)是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)需要(填“需要”或“不需要”)加熱,該反應(yīng)的△H=(E2-E1)kJ•mol-1(用含E1、E2的代數(shù)式表示).
(2)已知:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ/mol該反應(yīng)的活化能為167.2kJ/mol,則其逆反應(yīng)的活化能為409.0KJ/mol.
(3)對(duì)于同一反應(yīng),圖中虛線(Ⅱ)與實(shí)線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分?jǐn)?shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認(rèn)為最可能的原因使用了催化劑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.在某些高檔點(diǎn)心的包裝盒內(nèi)有個(gè)小紙袋,將小紙袋打開,可看到灰黑色粉末,其中有些已變成棕褐色.將灰黑色粉末溶于鹽酸,取上層清液,滴入幾滴氯水,再滴入KSCN溶液,馬上出現(xiàn)血紅色.以下結(jié)論不正確的是(  )
A.該灰黑色粉末用作抗氧化劑B.小袋中的原裝粉末是Fe2O3
C.小袋中可能裝有活性鐵粉D.該灰黑色粉末不可食用

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述正確的是( 。
A.強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物,弱電解質(zhì)都是共價(jià)化合物
B.強(qiáng)電解質(zhì)都是可溶性化合物,弱電解質(zhì)都是難溶化合物
C.強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液導(dǎo)電能力強(qiáng),弱電解質(zhì)導(dǎo)電能力弱
D.強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中無溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)的水溶液中有溶質(zhì)分子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.利用銅萃取劑M,通過如下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)銅離子的富集:

(1)M與W(分子結(jié)構(gòu)如圖)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃。甅水溶性小的主要原因是M能形成分子內(nèi)氫鍵,使溶解度減。
(2)基態(tài)Cu2+的外圍電子排布式為3d9,Cu2+等過渡元素水合離子是否有顏色與原子結(jié)構(gòu)有關(guān),且存在一定的規(guī)律.判斷Sc3+、Zn2+的水合離子為無色的依據(jù)是3d軌道上沒有未成對(duì)電子(3d軌道上電子為全空或全滿).
離子Sc3+Ti3+Fe2+Cu2+Zn2+
顏色無色紫紅色淺綠色藍(lán)色無色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.有A、B、C、D、E、F六種主族元素,已知:
(a) A原子有四個(gè)電子層,其K、L層電子數(shù)分別與N、M層電子數(shù)相等
(b) B、C原子核 外電子層比A原子少一層,B的最高正價(jià)和負(fù)價(jià)的代數(shù)和等于零.C的氣態(tài)氫化物化學(xué)式是H2C.
(c) D、E的陰離子都帶一個(gè)單位的負(fù)電荷,D的陰離子電子層結(jié)構(gòu)與氬原子相同.E元素沒有對(duì)應(yīng)的含氧酸.
(d) F與A屬同一周期且是上述六種元素中原子半徑最大元素.
(1)它們的元素中文名稱為:A:鈣 B:硅 C:硫D:氯 E:氟F:鉀
(2)A、C、D、F四種元素的離子半徑由大到小的順序?yàn)镾2->Cl->K+>Ca2+
(3)B、C、D元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性有強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠Cl>H2S>SiH4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

12.已知乙烯能發(fā)生以下轉(zhuǎn)化:

(1)C中含官能團(tuán)名稱醛基;
(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式及反應(yīng)類型:B與D反應(yīng)的化學(xué)方程式CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O;反應(yīng)類型:酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

13.烷烴、烯烴、炔烴的通式分別為CnH2n+2、CnH2n、CnH2n-2

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