【題目】其它燃料電池負(fù)極(燃料)電極反應(yīng)式的書寫

(1)烴燃料電池

①酸性介質(zhì)

CH4：1CH4—8 e—+2H2O= 1CO2+8H+

C2H6 ：____________

C2H2 ： ___________

②堿性介質(zhì)

CH4：1CH4—8 e—+ 10OH—= 1 CO32—+ 7 H2O

C2H6：1 C2H6—14e— + 18OH—= 2CO32—+12H2O

C2H2：______________

(2)烴的含氧衍生物燃料電池

①酸性介質(zhì)

CH3OH：1CH3OH—6e—+1H2O = 1CO2+6 H+

C2H5OH： ______________

CH3OCH3：_____________

②堿性介質(zhì)

CH3OH： 1CH3OH—6e—+8OH —= 1CO32—+ 6 H2O

C2H5OH： ___________

CH3OCH3：___________

(3)熔融碳酸鹽為電解質(zhì)

負(fù)極(CH4)：___________

正極(O2)：______________

【答案】1 C2H6-14e-+4H2O= 2CO2+14H+ 1 C2H2-10e-+4H2O= 2CO2+10H+ 1 C2H2-10e- + 14OH-= 2CO32-+8H2O 1 C2H5OH-12e-+3H2O = 2CO2+12 H+ 1 CH3OCH3-12e-+3H2O = 2CO2+12 H+ 1 C2H5OH-12e—+16OH —= 2CO32—+ 11 H2O 1 CH3OCH3-12e—+16OH —= 2CO32—+ 11 H2O CH4+4CO328e=5CO2+2H2O O2+2CO2+4e=2CO32

【解析】

根據(jù)燃料電池原理分析正負(fù)極，書寫電極反應(yīng)式時(shí)，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)元素化合價(jià)變化計(jì)算失電子數(shù)目，根據(jù)電荷守恒及電解質(zhì)溶液中存在的離子對反應(yīng)式進(jìn)行缺項(xiàng)配平即可。

（1）乙烷和乙炔在反應(yīng)中產(chǎn)物和甲烷相同，只是失去電子數(shù)目不同，可以根據(jù)化合價(jià)的變化計(jì)算失去電子的數(shù)目，如甲烷中C為-4價(jià)，電極反應(yīng)中生成CO2或CO32-，C元素化合價(jià)為+4，則失去8個(gè)電子，再根據(jù)電荷守恒及原子配平反應(yīng)式即可；則：

①酸性介質(zhì)

CH4：1CH4-8 e-+2H2O= 1CO2+8H+

C2H6 ：1 C2H6-14e-+4H2O= 2CO2+14H+

C2H2 ：1 C2H2-10e-+4H2O= 2CO2+10H+

②堿性介質(zhì)

CH4：1CH4-8 e-+ 10OH-= 1 CO32-+ 7 H2O

C2H6：1 C2H6-14e- + 18OH-= 2CO32-+12H2O

C2H2：1 C2H2-10e- + 14OH-= 2CO32-+8H2O

故答案為： 1 C2H6-14e-+4H2O= 2CO2+14H+；1 C2H2-10e-+4H2O= 2CO2+10H+；1 C2H2-10e- + 14OH-= 2CO32-+8H2O；

（2）烴的含氧衍生物燃料電池

①酸性介質(zhì)

CH3OH：1CH3OH-6e-+1H2O = 1CO2+6 H+

C2H5OH：1 C2H5OH-12e-+3H2O = 2CO2+12 H+

CH3OCH3：1 CH3OCH3-12e-+3H2O = 2CO2+12 H+

②堿性介質(zhì)

CH3OH： 1CH3OH-6e—+8OH —= 1CO32—+ 6 H2O

C2H5OH： 1 C2H5OH-12e—+16OH —= 2CO32—+ 11 H2O

CH3OCH3：1 CH3OCH3-12e—+16OH —= 2CO32—+ 11 H2O

故答案為：1 C2H5OH-12e-+3H2O = 2CO2+12 H+；1 CH3OCH3-12e-+3H2O = 2CO2+12 H+；1 C2H5OH-12e—+16OH —= 2CO32—+ 11 H2O；1 CH3OCH3-12e—+16OH —= 2CO32—+ 11 H2O；

（3）料電池中，正極反應(yīng)一定是氧氣得電子，該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽，所以正極反應(yīng)為：O2+2CO2+4e=2CO32；負(fù)極反應(yīng)是CH4失電子；該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽；所以負(fù)極反應(yīng)為：CH4+4CO328e=5CO2+2H2O；電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是二氧化碳，故答案為：CH4+4CO328e=5CO2+2H2O；O2+2CO2+4e=2CO32。

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】（1）羰基硫（COS）在常溫常壓下為有臭雞蛋氣味的無色氣體，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥和其他化工生產(chǎn)中。在酸性溶液中可用H2O2氧化COS生成一種強(qiáng)酸（脫硫反應(yīng)）該脫硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（2）已知：①COS（g）+H2（g）H2S（g）+CO（g）△H1=+11kJ·mo-1；

②CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g） △H2=-21kJ·mol-l；

③COS（g）+H2O（g）H2S（g）+ CO2（g） △H3=________

（3）用活性a-Al2O3催化COS水解，反應(yīng)為 COS（g）+H2O（g） CO2（g）+H2S（g）在催化劑表面停留時(shí)間相同時(shí)，不同溫度下COS的轉(zhuǎn)化率如圖所示。

由圖可知，COS的轉(zhuǎn)化率在后期下降的原因可能是________ 。

（4）COS可由CO和H2S在一定條件下反應(yīng)制得，在剛性容器中發(fā)生反應(yīng):CO（g）+H2S（g）=COS（g） + H2（g）△H<0。初始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量濃度數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)

溫度/℃

起始時(shí)/ molL-1

平衡時(shí)/ molL-1

c（CO）

c（H2S）

c（COS）

c（H2）

c（CO）

Ⅰ

T1

20.0

20.0

0

0

16.0

Ⅱ

T2

10.0

10.0

0

0

7.0

Ⅲ

T3

7.0

8.0

2.0

4.5

①T1_____（填“大于”“小于”或“等于”）T2。

②實(shí)驗(yàn)I中，8 min反應(yīng)達(dá)到平衡，則08 min內(nèi)v（COS）= _____molL-1，T時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。

③實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的反應(yīng)應(yīng)_____（填“正向”或“逆向”）移動(dòng)。

（5）反應(yīng)COS（g）+H2（g）=H2S（g）+CO（g）的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系式為lgK=aT+b（a,b均為常數(shù)），請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)系中用直線畫出lgK與溫度T的關(guān)系圖像_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】CO、SO2是常見的大氣污染物，應(yīng)用化學(xué)原理變廢為寶，意義重大。

(1)CO與SO2用鋁礬土作催化劑、475 ℃條件下反應(yīng)生成CO2和硫蒸氣，該反應(yīng)可用于從煙道氣中回收硫，反應(yīng)過程中各組分的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(2)利用CO可以合成新能源物質(zhì)——甲醇。其原理為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH。在壓強(qiáng)分別為p1、p2，體積均為V L的兩個(gè)容器中充入a mol CO、2a mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系有下表數(shù)據(jù)：

50 ℃

100 ℃

200 ℃

300 ℃

400 ℃

p1

0.65

0.50

0.40

0.32

0.24

p2

0.80

0.70

0.65

0.50

0.41

①ΔH________0，p1________p2。(填“＞”“＜”或“＝”)。

②壓強(qiáng)為p2，溫度為300 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。

③壓強(qiáng)為p1，溫度為100 ℃時(shí)，達(dá)到平衡后，繼續(xù)向其中通入0.5a mol CO、a mol H2、0.5a mol CH3OH，則平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。

④下列說法正確的是________。

a．當(dāng)n(CO)∶n(H2)∶n(CH3OH)＝1∶2∶1時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

b．平衡后向體積為V L的容器內(nèi)繼續(xù)充入He，平衡不移動(dòng)

c．使用新型催化劑，可提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率

(3)MnO2懸濁液、NaOH溶液都是SO2氣體常用的吸收劑。

①已知MnO2＋SO2＝MnSO4，吸收SO2的裝置如圖所示。反應(yīng)過程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，可采取的合理措施有___________、__________。

②將標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L SO2氣體緩緩?fù)ㄈ?/span>100 mL 3 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反應(yīng)后c(Na＋)＝___ (填幾種粒子濃度之和)。

③�、谥兴萌芤�10 mL，加水稀釋成1 L，向其中加入CaCl2固體至有沉淀CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)生成，則所加CaCl2固體的質(zhì)量為_____mg。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Cl2O是黃棕色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑，易溶于水且會(huì)與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機(jī)物、還原劑接觸或加熱時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。

已知：Cl2O的熔點(diǎn)為－116℃，沸點(diǎn)為3.8℃；Cl2的沸點(diǎn)為－34.6℃；HgO＋2Cl2=HgCl2＋Cl2O。

下列說法中不正確的是（ ）

A.裝置②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸

B.通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋，減小爆炸危險(xiǎn)

C.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2

D.裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列四幅圖示所表示的信息與對應(yīng)的敘述相符的是（ ）

A. 圖1表示H2與O2發(fā)生反應(yīng)過程中的能量變化，則H2的燃燒熱為241.8kJ·mol—1

B. 圖2表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化

C. 圖3表示一定條件下H2和Cl2生成HCl的反應(yīng)熱與途徑無關(guān)，則 △H1=△H2+△H3

D. 圖4表示壓強(qiáng)對可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響，乙的壓強(qiáng)大

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下圖是某有機(jī)物分子的比例模型，有關(guān)該物質(zhì)的推斷不正確的是（ ）

A．分子中可能含有羥基

B．分子中可能含有羧基

C．分子中可能含有氨基

D．該物質(zhì)的化學(xué)式可能為C3H6O3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在烷烴分子中的基團(tuán)：－CH3、－CH2－、、中的碳原子分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中，n1=6，n2=1，n3=2，n4=1。試根據(jù)不同烷烴的組成結(jié)構(gòu)，分析出烷烴(除甲烷外)各原子數(shù)的關(guān)系。

(1)烷烴分子中氫原子數(shù)n0與n1、n2、n3、n4之間的關(guān)系是n0=_________________。

(2)四種碳原子數(shù)之間的關(guān)系為n1=_________________________________________。

(3)若分子中n2=n3=n4=1，則該分子的結(jié)構(gòu)簡式可能為(任寫一種)________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】ⅢA族的硼、鋁、鎵、銦、鉈等元素在化合物中通常表現(xiàn)出+3價(jià)，含ⅢA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題。

(1)基態(tài)Ga原子價(jià)層電子排布式_____。

(2)砷化鎵屬于第三代半導(dǎo)體，晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似。下列說法正確的是_____。

A．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)中Ga原子的軌道雜化方式為sp3

B．第一電離能：As<Ga

C．電負(fù)性：As<Ga

D．砷和鎵都屬于p區(qū)元素

(3)BCl3的立體構(gòu)型是____，由第二周期元素組成的與BCl3互為等電子體的陰離子為____。

(4)已知：Al的燃燒熱為△H1＝akJ·mol-1；Fe2O3(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)；ΔH2=bkJ/mol，則：3O2(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)；ΔH3=____kJ/mol。

(5)人造立方氮化硼晶胞如圖所示，判斷該晶體結(jié)構(gòu)中存在配位鍵的依據(jù)是____。設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，晶體的密度為ag/cm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中兩個(gè)距離最近的B原子之間的距離為____cm。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】把m mol乙烯跟n mol H2混合于一密閉容器中，在適當(dāng)條件下反應(yīng)并生成p mol C2H6，若將所得的混合氣體燃燒，并全部生成CO2和H2O，需要氧氣的物質(zhì)的量(單位：mol)為

A.3m＋nB.

C.D.3m＋－3p

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