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燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为...

燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:

(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为:                          

(2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-= CO32+7H2O,这个电极是燃料电池的      (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:      

(3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性          (填“增大”、“减小”或“不变”)

(4)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率         (填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。

 

(1)CH4+O2CO2+2H2O (2)负极 2O2+4H2O+8e-==8OH- (3)减小 (4)大于 【解析】 试题分析:(1)甲烷是可燃性气体,与氧气反应的化学方程式为CH4+O2CO2+2H2O; (2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O,反应中甲烷失去电子,因此这个电极是燃料电池的负极,另一个电极上是氧气得到电子,所以根据总反应式可知正极的电极反应式为2O2+4H2O+8e-==8OH-; (3)根据总反应式可知随着电池不断放电,氢氧化钾的浓度逐渐减小,电解质溶液的碱性逐渐减小; (4)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率。 考点:考查甲烷燃料电池的有关判断  
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考点分析:
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1)写出下列反应的化学反应方程式,并判断其反应类型。

乙烯和水反应:                                   ,属于          反应;

由苯制取溴苯:                                  ,属于           反应;

2)已知一些共价键的键能如下(单位:kJ·mol1

H—H  436.4     Cl—Cl  242.7     H—Cl  431.8

写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式:                 

若有1g氢气在氯气中完全燃烧,可放出热量                 kJ

 

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Mg-H2O2电池是一种化学电源,以Mg和石墨为电极,海水为电解质溶液,示意图如下下列说法不正确的是

A.石墨电极是该电池的正极

B.石墨电极上发生还原反应

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C. 溴与元素M同主族,最高价氧化物的水化物的酸性比M的强

D. 元素N位于金属与非金属的分界线附近,可以推断N元素的单质可作半导体材料

 

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某气态烃1mol最多与2molHCl发生加成反应,所得的加成产物1mol又能与8molCl2反应,最后得到一种只含碳、氯的化合物,该气态烃为

A.乙炔    B.丙炔     C.丁烯      D.CH2CHCHCH2 

 

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有关苯的结构和性质,下列说法正确的是

A. 是同分异构体

B. 苯在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟

C. 煤干馏得到的煤焦油可以分离出苯,苯是无色无味的液态烃

D. 2mL苯中加入1mL酸性高锰酸钾溶液,震荡后静置,可观察到液体分层,上层呈紫红色

 

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