(10分)設計出燃料電池使天然氣CH4氧化直接產(chǎn)生電流是對世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入天然氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導O2－離子�；卮鹑缦聠栴}：
（1）這個電池的正極發(fā)生的反應是：                                ；(2分)
（2）負極發(fā)生的反應是：                                             ；(2分)
（3）固體電解質(zhì)里的O2－的移動方向是：                               ；(2分)
（4）天然氣燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全，產(chǎn)生         堵塞電極的氣體通道，有人估計，完全避免這種副反應至少還需10年時間，正是新一代化學家的歷史使命。(2分)
（5）若將此甲烷燃料電池設計成在25%的KOH溶液中的電極反應，該電池的負極區(qū)域的堿性會__________(填“增強”、“減弱”或“不變”)。(2分)
（1）O2+4e-=2O2-（2分）   （2）CH4-8e-=CO2+2H2O（2分）
（3）正極流向負極（2分） （4）碳（2分）    （5）減弱（2分）
（1）原電池中正極得到電子，所以氧氣在正極通入。又因為電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導O2－離子，所以正極電極反應式為O2+4e-=2O2-。
（2）負極失去電子，因此甲烷在負極通入，甲烷的氧化產(chǎn)物是CO2和水，所以電極反應式為CH4-8e-=CO2+2H2O。
（3）原電池中，負極失去電子，所以陰離子流向負極。
（4）甲烷不完全反應，可能產(chǎn)生碳單質(zhì)堵塞電極的氣體通道。
（5）如果電解質(zhì)是氫氧化鈉，則負極電極反應式為H2－2e－＋2OH－＝2H2O，所以負極周圍溶液的堿性減弱。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

蓄電池放電時是起原電池的作用，在充電時起電解池的作用。下式是愛迪生蓄電池分別在充電、放電時的反應：  ，下列有關愛迪生電池的各種推斷中錯誤的是（   ）。
A．放電時鐵做負極，做正極
B．充電時陰極上的電極反應為：
C．放電時，電解質(zhì)溶液中的陰離子是向正極方向移動
D．蓄電池的兩個電極必須浸入在堿性溶液中

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

下圖是氫氧燃料電池構造示意圖。關于該電池說法中錯誤的是
A．a(chǎn)極是負極
B．正極的電極反應是：O2+2H2O+4e- = 4OH-
C．電子由a通過燈泡流向b
D．通入的氣體Y為O2

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為：
=，下列說法錯誤的是
A．電池工作時，鋅失去電子
B．電池正極的電極反應式為：
C．電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極
D．外電路中每通過電子，鋅的質(zhì)量理論上減少

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1。請回答下列問題：
（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為________________________；
（3）在容積為2 L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇(CO2+3H2 CH3OH + H2O)
在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應的影響，實驗結果如下圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列說法正確的是______（填序號）

①溫度為T1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH3OH) ＝nA/tA mol·L-1·min-1
②該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小
③該反應為放熱反應
④處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大
（4）在T1溫度時，將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容器中，充分反應達到平衡后，若CO2轉化率為a,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為_________________________。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

近年來，科學家研制了一種新型的乙醇電池，它用酸性電解質(zhì)（H＋）作溶劑。電池總反應為：C2H5OH＋3O2＝2CO2＋3H2O，下列說法不正確的是
A．乙醇在電池的負極上參加反應
B．1mol CH3CH2OH被氧化轉移6mol e-
C．隨著反應的進行，正極附近的酸性減弱。
D．電池正極的正極反應為4H＋＋O2＋4e－＝2H2O

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

(7分)某同學用鉛蓄電池作電源，用石墨作電極電解500mL某濃度的AgNO3溶液，觀察到A電極表面有金屬生成，B電極上有無色氣體產(chǎn)生。當溶液中原有溶質(zhì)完全電解后，停止通電，取出A極，洗滌、干燥、稱量，電極增重5.4g。已知鉛蓄電池的工作原理為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
請按要求回答下列問題：
（1）A電極為電解池的_____極，B電極上產(chǎn)生的氣體為_________。
（2）電解前AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為____________。
（3）當反應過程中轉移的電子為0.01mol時，鉛蓄電池內(nèi)消耗硫酸的物質(zhì)的量為
        mol。
（4）鉛蓄電池放電時，負極質(zhì)量______，正極質(zhì)量_________，電解液的pH_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（6分）在銀鋅原電池中，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為       極，電極上發(fā)生的是________反應(“氧化”或“還原”)， 銀為__ ___極，電極反應式是___ _     _____，銀表面上可觀察到的現(xiàn)象是_         _______；原電池反應的離子方程式為_________。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

目前市場上的手提應急燈，主要是“無液干粉”鉛蓄電池，其原理是將有腐蝕性的濃硫酸灌注到硅膠凝膠中去，使電解質(zhì)溶液不易發(fā)生泄漏，大大改善了電池的性能。所用的原料仍然是鉛­硫酸­二氧化鉛。下列關于該鉛蓄電池的說法正確的是
A．充電時電源的正極接鉛蓄電池標“＋”的一極
B．“無液干粉”鉛蓄電池徹底改變了原來的鉛蓄電池的原理
C．放電時在鉛蓄電池的負極發(fā)生還原反應
D．充電時電池上標有“－”的極發(fā)生氧化反應

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