热门试卷

(11分)右图为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O。（已知甲醇的标准燃烧热为-725.76kJ ·mol-1）

（1）该装置中    （填a或b）为电池的负极，其电极反应为                           。

（2）已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中，各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性，即其反应原理可表示为2CH3OH（g）＋3O2（g） 2CO2（g）＋4H2O（g），试写出该条件下反应的平衡常数表达式K=               ； 在电脑的使用过程中，电池的温度往往因为各种原因会升高，试判断温度升高时该反应的平衡常K将          （填增大、减小、不变），其反应的正反应速率将       （填增大、减小、不变）；逆反应速率将         （填增大、减小、不变）；温度升高      （填有利或不利于）电池将化学能转化为电能。

（3）又已知在该条件下H2O（l）=H2O（g）ΔH=+akJ·mol-1；CH3OH(l)= CH3OH(g) ΔH=+b kJ·mol-1。若常温下一定量的甲醇完全燃烧生成液态水释放出了1451.52 kJ的能量，则等质量的甲醇利用图示装置理论上可提供           mol电子的电量。

（9分）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiCIO4。溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。

回答下列问题：

（1）外电路的电流方向是由____极流向____极。（填字母）

（2）电池正极反应式为____。

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____（填“是”或“否”），原因是____________。

（4）MnO2可与KOH和KClO3，在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_______________。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。

(18分)如下图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答相关问题：

(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式________________________________________________________。

(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________________________________________。

(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或“石墨极”)区

(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为________；丙装置中阴极析出铜的质量为________。