知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示：

一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-．
（1）以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式 ______ ．
（2）已知一个电子的电量是1.602×10^-19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×10⁵C的电量时，生成NaOH ______ g．

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2．据报道，一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实．
已知：
①CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8kJ/mol②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol
（1）写出由CO₂ 和H₂反应合成CH₃CH₂OH（l）和H₂O（l）的热化学方程式 ______ ．
（2）碱性乙醇燃料电池易储存，易推广，对环境污染小，具有非常广阔的发展前景．该燃料电池中，使用铂作电极，KOH溶液做电解质溶液．请写出该燃料电池负极上的电极反应式为 ______ ．
（3）用乙醇燃料电池电解400mL 饱和食盐水装置可简单表示如图：该装置中发生电解反应的方程式为 ______ ；在铁棒附近观察到的现象是 ______ ；当阴极产生448mL气体（体积在标准状况下测得）时，停止电解，将电解后的溶液混合均匀，溶液的pH为 ______ ．（不考虑气体的溶解及溶液体积的变化）

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3．燃料电池是一种新能源．利用2CO+O₂═2CO₂设计燃料电池时，负极发生反应的气体是 ______ ，正极发生反应的气体是 ______ ．

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4．
将甲醇与氧气分别通入如图所示的装置的电极中，可构成甲醇燃料电池，请回答下列问题：
通入甲醇的电极是 ______ $\rm{(}$填“正”或“负”$\rm{)}$极，反应时该电极附近的现象是 ______ ，溶液中$\rm{K^{+}}$向 ______ $\rm{(}$填“正”或“负”$\rm{)}$极移动：写出正极反应式： ______ ；若电池工作过程中通过$\rm{2mol}$电子，则理论上消耗$\rm{O_{2}}$ ______ $\rm{L(}$标准状况$\rm{)}$．

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5．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置．氢氧燃料电池已用于航天飞机．以氢氧化钾溶液为电解质溶液的这种电池的负极反应式为 ______ ，这种电池在放电使用一段时间后，电解质溶液中的c（OHˉ）将 ______ （填“增大”“减小”或“不变”）．

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6．摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可以连续使用一个月．已知该电池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E6%94%BE%E7%94%B5%7D%7D%7B%5Cunderset%7B%5Ctext%7B%E5%85%85%E7%94%B5%7D%7D%7B%7B%5Crightleftharpoons%7D%7D%7D$ 2K₂CO₃+6H₂O 请填空：
（1）放电时：负极的电极反应式为 ______ ．
（2）通入甲醇一端的电极是 ______ 极，电池在放电过程中溶液的pH将 ______ （填“上升”、“下降”或“不变”）．
（3）若在常温、常压下，1g CH₃OH燃烧生成CO₂和液态水时放出22.68kJ的热量，表示该反应的热化学方程式为 ______ ．

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7．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，右图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图．回答下列问题：
①A极为电池 ______ 极，
电极反应式为 ______ ．
②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100mL1mol•L^-1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为 ______ （标准状况下）．

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8． NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理见图，石墨Ⅰ为电池的 ______ 极；该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 ______ ．

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9．据报道，摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月．如图是一个电化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E6%94%BE%E7%94%B5%7D%7D%7B%5Cunderset%7B%5Ctext%7B%E5%85%85%E7%94%B5%7D%7D%7B%7B%5Crightleftharpoons%7D%7D%7D$ 2K₂CO₃+6H₂O请填空：
（1）充电时：①原电池的负极与电源 ______ 极相连．②阳极的电极反应式为 ______ ．
（2）放电时：负极的电极反应式为 ______ ．
（3）在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量升高648g，则甲池中理论上消耗O₂______ L（标准状况下）．
（4）若在常温常压下，1gCH₃OH燃烧生成CO₂和液态H₂O时放热22.68kJ，表示该反应的热化学方程式为 ______ ．

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10．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是 ______ ．
A．a电极是负极，OH^-移向负极
B．b电极的电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
C．电池总反应式为：2H₂+O₂ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E7%82%B9%E7%87%83%7D%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ 2H₂O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）如图右边装置中盛有AgNO₃溶液，当氢氧燃料电池工作一段时间后，AgNO₃溶液的pH ______ （填“增大”、“减小”或“不变”）．

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