甲烷燃料電池是一種新型化學(xué)電源,該電池是以鉑絲為電極,KOH為電解質(zhì)溶液,然后從兩極分別通入甲烷和氧氣,該電池的電極反應(yīng)為:
X極  CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
Y極  2O2+8e-+4H2O=8OH-
關(guān)于此燃料電池的下列說法不正確的是( 。
A.通入CH4的X極為電池的負(fù)極,通入O2的Y極為電池的正極
B.電池工作過程中溶液pH將下降
C.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移4mol電子,正極有1mol O2被氧化
D.該燃料電池的總化學(xué)方程式可表示為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
A、堿性甲烷燃料電池,具有還原性的甲烷為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),所以X極是負(fù)極,通入氧氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),Y極為正極,故A正確;
B、根據(jù)總反應(yīng):CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,則氫氧化鉀被消耗,電池工作過程中溶液pH將下降,故B正確;
C、根據(jù)電極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-=4OH-,每轉(zhuǎn)移4mol電子,正極有1mol O2被還原,故C錯(cuò)誤;
D、該電池工作時(shí)的總反應(yīng)CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,故D正確.
故選C.
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:閱讀理解

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的新的生活方式.
(1)甲烷燃燒放出大量的熱,可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活.
已知:
①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ.mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ.mol-1

(2)將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池.其負(fù)極電極反應(yīng)式是:
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O

(3)某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如下圖所示),通電后,溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長時(shí)間不變色.下列說法中正確的是
BD
BD
(填序號(hào))
A.電源中的a一定為正極,b一定為負(fù)極
B.可以用NaCl溶液作為電解液
C.A、B兩端都必須用鐵作電極
D.陰極發(fā)生的反應(yīng)是:2H++2e-=H2
(4)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)
高溫
CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O CO CO2
1 650 2 4 1.6 5
2 900 1 2 0.4 3
3 900 1 2 0.4 1
①實(shí)驗(yàn)1中,以v (H2)表示的平均反應(yīng)速率為
0.16mol/(L?min)
0.16mol/(L?min)

②實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比,改變的條件可能是
使用了催化劑(或加大了壓強(qiáng))
使用了催化劑(或加大了壓強(qiáng))
(答一種情況即可).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的新的生活方式.
(1)甲烷燃燒放出大量的熱,可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活.
已知:①2CH4(g)+3O2(g)═2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566 kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式
 

(2)①將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池.其負(fù)極電極反應(yīng)式是
 
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②某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示),通電后,溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長時(shí)間不變色.下列說法中正確的是
 
(填序號(hào)).
A.電源中的a一定為正極,b一定為負(fù)極
B.可以用NaCl溶液作為電解液
C.A、B兩端都必須用鐵作電極
D.陰極發(fā)生的反應(yīng)是:2H++2e-═H2
(3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O CO CO2
1 650 2 4 1.6 5
2 900 1 2 0.4 3
3 900 1 2 0.4 1
①該反應(yīng)的正反應(yīng)為
 
(填“吸”或“放”)熱反應(yīng).
②實(shí)驗(yàn)1中,以v(H2)表示的平均反應(yīng)速率為
 

③實(shí)驗(yàn)2中,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為
 

④實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比,改變的條件可能是
 
(答一種情況即可).
(4)將2.4g碳在足量氧氣中燃燒,所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中,完全吸收后,溶液中所含溶質(zhì)為:
 

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科目:高中化學(xué) 來源:浙江省臺(tái)州中學(xué)2011-2012學(xué)年高二下學(xué)期期中考試化學(xué)試題 題型:058

肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性液體,與氧氣或氮氧化物反應(yīng)均可生成氮?dú)夂退畾錃馐且环N清潔能源,液氫和肼均可用作火箭燃料.

Ⅰ氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).

已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4 kJ·mol-1

(1)氫氣作為新能源的優(yōu)點(diǎn)________.(答2點(diǎn))

(2)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法.CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為________.

(3)H2O的熱分解也可得到H2,高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示.圖中A、B表示的物質(zhì)依次是________、________.

Ⅱ(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液.該電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式是________.

(5)下圖是一個(gè)電化學(xué)裝置示意圖.用肼一空氣燃料電池做此裝置的電源.

①如果A是鉑電極,B是石墨電極,C是硫酸-硫酸銨,陰極的電極反應(yīng)式是________.

②利用該裝置可制得少量過氧化氫:在陽極上SO42-被氧化成S2O82-(過二硫酸根離子),S2O82-與H2O反應(yīng)生成H2O2,S2O82-+2H2O=2SO42-+H2O2+2H+.若要制取2 molH2O2,該燃料電池理論上需消耗________molN2H4

(6)由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)裝置與現(xiàn)象

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:

①裝置丙中溶液的PH________.(填“變大”“變小”或“不變”)

②四種金屬活潑性由弱到強(qiáng)的順序是________.

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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆浙江省高二下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(16分)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性液體,與氧氣或氮氧化物反應(yīng)均可生成氮?dú)夂退。氫氣是一種清潔能源,液氫和肼均可用作火箭燃料。

Ⅰ 氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

已知:(g)+ (g)=(g)+(g)      = +

         (g)+ (g)=(g)+(g)= +

(1)氫氣作為新能源的優(yōu)點(diǎn)                              。(答2點(diǎn))

(2)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。(g)與(g)反應(yīng)生成(g)和(g)的熱化學(xué)方程式為                            。

(3)HO的熱分解也可得到H,高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是                、              。

Ⅱ(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%—30%的KOH溶液。該電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式是                                           

(5)下圖是一個(gè)電化學(xué)裝置示意圖。用肼一空氣燃料電池做此裝置的電源。

①如果A是鉑電極,B是石墨電極,C是硫酸—硫酸銨,陰極的電極反應(yīng)式是                                        。

②利用該裝置可制得少量過氧化氫:在陽極上SO42—被氧化成S2O82—(過二硫酸根離子),S2O82—與H2O反應(yīng)生成H2O2,S2O82—+2H2O=2SO42—+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2,該燃料電池理論上需消耗         molN2H4。

(6)由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①裝置丙中溶液的P H                     。(填“變大”“變小”或“不變”)

②四種金屬活潑性由弱到強(qiáng)的順序是                 。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:浙江省期中題 題型:填空題

肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性液體,與氧氣或氮氧化物反應(yīng)均可生成氮?dú)夂退。氫氣是一種清潔能源,液氫和肼均可用作火箭燃料。
Ⅰ 氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
已知:
(1)氫氣作為新能源的優(yōu)點(diǎn)___________________。(答2點(diǎn))
(2)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。反應(yīng)生成
的熱化學(xué)方程式為___________________ 。
(3)H2O的熱分解也可得到H2,高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是__________、_____________。
Ⅱ(4)肼--空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。該電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式是_________________。
(5)下圖是一個(gè)電化學(xué)裝置示意圖。用肼--空氣燃料電池做此裝置的電源。
①如果A是鉑電極,B是石墨電極,C是硫酸—硫酸銨,陰極的電極反應(yīng)式是_________。
②利用該裝置可制得少量過氧化氫:在陽極上SO42-被氧化成S2O82-(過二硫酸根離子),S2O82-與H2O反應(yīng)生成H2O2,S2O82-+2H2O=2SO42-+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2,該燃料電池理論上需消耗_______molN2H4
(6)由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)裝置與現(xiàn)象
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:
①裝置丙中溶液的pH______。(填“變大”“變小”或“不變”)
②四種金屬活潑性由弱到強(qiáng)的順序是_________________ 。

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