17．科學家用氮化鎵材料與銅組裝如圖的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以
CO2和H2O合成CH4．以下說法錯誤的是（　�。�
A．銅電極表面的電極反應式 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
B．為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量硫酸
C．該裝置僅將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/td>
D．裝置中的H+由左向右移動

分析 該裝置中，根據(jù)電子流向知，GaN是負極、Cu是正極，負極反應式為2H2O-4e-=4H++O2↑，正極反應式為CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，據(jù)此分析解答．

解答 解：A．根據(jù)電子流向知，Cu是正極，正極上二氧化碳得電子和氫離子反應生成甲烷，電極反應式為CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故A正確；
B．電解質(zhì)溶液中含有氫離子，所以溶液呈酸性，為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量硫酸，故B正確；
C．根據(jù)圖知，該裝置中有太陽能轉(zhuǎn)化為化學能、化學能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；
D．放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，所以裝置中的H+由左向右移動，故D正確；
故選C．

點評 本題考查化學電源新型電池，明確原電池原理、電極反應、電子流向、離子流向等即可解答，難點是電極反應式的書寫．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

5．Ⅰ．2011年11月28日至12月9日，聯(lián)合國氣候變化框架公約第17次締約方會議在南非德班召開，隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了各國的普遍重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究該反應原理，進行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定條件下發(fā)生反應，測定CO2、CH3OH（g）和H2O （g）的濃度隨時間變化如圖所示：

①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學反應方程式CO2+3H2?CH3OH+H2O．
②從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v （H2）=0.225mol•L-1•min-1．當溫度降低時CO2的轉(zhuǎn)化率變大，則該反應△H＜0（填“＞”“＜”或“=”）．
③下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是C．
A．升高溫度  B．充入氮氣   C．將水蒸氣從體系中分離  D．用更有效的催化劑
（2）選用合適的合金作為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此燃料電池負極的電極方程式為CH3OH-6 e-+8OH-=CO32-+6H2O．
Ⅱ：已知下列物質(zhì)在20℃下的Ksp如下，試回答下列問題：
化學式顏色Ksp
AgCl白色2.0×10-10
AgBr淺黃色5.4×10-13
AgI黃色8.3×10-17
Ag2S黑色2.0×10-48
Ag2CrO4紅色2.0×10-12
（1）20℃時，上述五種銀鹽飽和溶液中，Ag+物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是Ag2CrO4＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S．
（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當兩種沉淀共存時，$\frac{c（Βρ-）}{c（Χλ-）}$=2.7×10-3．
（3）測定水體中氯化物含量，常用標準硝酸銀法進行滴定，滴定時應加入的指示劑_D．
A．KBr  B．KI  C．K2S  D．K2CrO4．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

6．已知A，B，C，D，E，F(xiàn)為原子序數(shù)依次增大的前四期元素，A與D，C與E同主族．B元素的原子價電子排布為msnmpn，C元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍．A與C，D與C均可形成原子個數(shù)比為1：1或2：1的化合物．F元素原子的M電子層有5對成對電子．回答下列問題：
（1）A與C可形成的原子個數(shù)比為1：1的化合物，寫出其電子式，E原子的價電子排布式為3s23p5，F(xiàn)在周期表中的位置是第四周期第IVB族．
（2）A與B形成的化合物B2A2分子中含有3σ鍵、2個π鍵，B原子的雜化方式為sp．
（3）C與E能形成兩種化合物EC2、EC3，其立體構型分別為V形、平面三角形．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

5．氧化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛地用作有機合成催化劑
Ⅰ．實驗室中以粗銅（含雜志Fe）為原料制備銅的氯化物，現(xiàn)用如圖所示的實驗儀器及藥品來制備純凈，干燥的氯氣并與粗銅反應（鐵架臺、鐵夾、酒精燈已省略），請回答：

（1）按氣流方向連接儀器接口順序為a→d、e→h、j→f、g→b
（2）簡述檢驗裝置A氣密性的操作：利用止水夾夾住導氣管的橡皮管，從長頸漏斗中加水至漏斗內(nèi)外形成液面高度差，一段時間內(nèi)，液面高度差不變，說明氣密性良好
（3）D中發(fā)生反應的化學式為Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2、2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
（4）反應后，裝置B中溶液具有漂白、消毒作用、若用鋼鐵（含F(xiàn)e、C）制品盛裝該溶液會發(fā)生電化學腐蝕，鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀、溶液會失去漂白、殺菌消毒功效．該電化學腐蝕過程中正極反應式為ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-
Ⅱ．將上述實驗制得的固體產(chǎn)物按如圖流程操作，請回答：

（1）用稀鹽酸溶解固體的原因為抑制Cu2+、Fe3+水解
（2）已知CuCl難溶于水，由溶液2制CuCl的離子方程式為2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-
（3）用下面的方法測定固體產(chǎn)物中CuCl2的質(zhì)量分數(shù)：取2.00mL溶液2轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，再加入過量的20%KI溶液，再滴入幾滴淀粉溶液，用0.200mol/L Na2S2O3標準溶液滴定，反應原理為2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O${\;}_{3}^{2-}$=S4O${\;}_{4}^{2-}$+2I-，重復滴定三次，平均消耗Na2S2O3標準溶液20.00mL，則固體產(chǎn)物中CuCl2的質(zhì)量分數(shù)為83.1%．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

12．下表為元素周期表中的一部分，用化學式或元素符號回答下列問題：
族
周期		　　　I　AⅡAⅢAⅣA　　VAⅥAⅦA0
　　　　2　�、�　　⑧
　　　　3　�、�　　③　�、�⑦　　⑩
　　　　4　�、�　�、�　　⑨
（1）10種元素中，化學性質(zhì)最不活潑的是Ar；
（2）④②⑤中，最高價氧化物的水化物，堿性最強的堿是KOH；
（3）②④⑦中形成的簡單離子，半徑由大到小的順序是S2-＞K+＞Ca2+；
（4）寫出①與⑦形成的最簡單化合物的電子式．
（5）①和⑤最高價氧化物對應的水化物相互反應的化學方程式為NaOH+Al（OH）3=Na[Al（OH）4]
（6）試比較與⑦與⑧兩種元素最簡單氫化物的沸點高低H2O＞H2S．
（7）設計一個簡單實驗證明⑦⑨兩種元素非金屬性強弱的比較把溴水加到Na2S（或氫硫酸）溶液中，出現(xiàn)淡黃色沉淀；從而證明Br的非金屬性強于S的．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

2．汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應轉(zhuǎn)化成無毒氣體．
（1）當空燃比（空氣與燃油氣的體積比）不同時，汽車尾氣的主要成分不同．空燃比較小時的有毒氣體主要是CO（填化學式）．
（2）某分子篩類催化劑（H+交換沸石）催化NH3脫除NO、NO2的反應機理如圖所示．
步驟③轉(zhuǎn)化反應的離子方程式是[（NH4）2（NO2）]2++NO=N2+H2O+[（NH4）（HNO2）]++H+．按如圖反應機理，NH3脫除NO、NO2總反應的化學方程式是NO+NO2+2NH3$\frac{\underline{\;H+\;}}{\;}$2N2+3H2O．
（3）NaClO2溶液將NO轉(zhuǎn)化為HNO3的反應歷程如下：
NaClO2+HCl=HClO2+NaCl
8HClO2═6ClO2↑+Cl2↑+4H2O
2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2↑
5NO+3ClO2+4H2O═5HNO3+3HCl
則酸性條件下NaClO2溶液將NO轉(zhuǎn)化為HNO3的總反應的化學方程式為3NaClO2+4NO+2H2O═4HNO3+3NaCl．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

9．A、B、C、D是短周期元素組成的非金屬單質(zhì)，其中B、C、D在常溫常壓下是氣體．其轉(zhuǎn)化關系如圖1（有關反應的條件及生成的H2O已略去）．E是形成酸雨的污染物之一，F(xiàn)是常見的四原子10電子分子，化合物L具有漂白性，可由Cl2與NaOH溶液反應而制得．化合物J是由兩種元素組成的18電子分子，分子中原子個數(shù)比為1：2，其相對分子質(zhì)量為32，常溫下為液體．

請按要求填空：
（1）寫出L的電子式；J的結構式．
（2）寫出F與L反應的離子方程式ClO-+2NH3═N2H4+Cl-+H2O．
（3）取一定量J在B中完全燃燒生成14g C，恢復至101kPa、25℃，放出QkJ熱量．則J和B反應的熱化學方程式為：N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l）△H=-624 kJ/mol．
（4）寫出將E通入L的堿性溶液中的離子方程式ClO-+SO2+2OH-═Cl-+SO42-+H2O．
（5）J-空氣燃料電池是一種環(huán)境友好的堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30% KOH溶液．該燃料電池的負極反應式為N2H4+4OH--4e-═4H2O+N2↑．
（6）對于反應2E+B?2G
①某溫度下，E的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強（P）的關系如圖2所示．平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②有兩只密閉容器甲和乙，甲容器有一個可移動的活塞，能使容器內(nèi)保持恒壓，乙容器能保持恒容．起始時分別向兩容器內(nèi)充入2molG氣體，在相同的溫度和壓強下發(fā)生反應并達到平衡．下列敘述正確的是C
A．平均反應速率：甲＞乙           B．平衡時B的物質(zhì)的量：甲＜乙
C．平衡時G的轉(zhuǎn)化率：甲＞乙       D．平衡時G的體積分數(shù)：甲＞乙．

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科目：高中化學 來源： 題型：多選題

6．a、b、c、d、e五種物質(zhì)均含有一種相同的元素，在一定條件下可發(fā)生如圖所示轉(zhuǎn)化，其中a是單質(zhì)，b在通常狀況下是氣體，c、d都是氧化物，e是該元素的最高價氧化物對應水化物，且是一種強電解質(zhì)，則a可能是（　�。�
A．C12B．N2C．SD．C

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

7．高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓．高鐵電池的總反應為：3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充電}^{放電}$3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH．下列敘述不正確的是（　�。�
A．放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4被氧化
B．充電時陽極反應為：Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
C．放電時鋅失去電子，發(fā)生氧化反應
D．放電時負極附近溶液的堿性降低

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