- 化学能与电能
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开学初，小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行，面额10元，每人限兑20枚，且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通，必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误，国家无权规定纪念币的实际购买力；④错误，纪念币与同面额人民币等值流通，在任何时间地点都可使用；由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币，可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能，因其发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间，故②③正确。
知识点
燃料电池是一种利用能源物质的新的形式，比如我们可用熔融的K2CO3作电解质，惰性材料作电极，一极通CH2=CH2，另一极通O2、CO2下列说法中不正确的是（ ）
A电池的总反应式为：CH2=CH2+3O2-→2CO2+2H2O
B正极发生的电极反应为：3O2+6CO2+12e-═6CO
C负极发生的电极反应为：CH2=CH2+6CO
D通入乙烯的一极为正极
正确答案
解析
解：A、乙烯燃料电池的总反应是燃料乙烯燃烧的方程式，即CH2=CH2+3O2=2CO2+2H2O，故A正确；
B、燃料电池的正极上是氧气发生得电子的还原反应，即3O2+6CO2+12e-═6CO32-，故B正确；
C、燃料电池的负极上燃料发生失去电子的氧化反应，即CH2=CH2+6CO32-═8CO2+2H2O+12e-，故C正确；
D、燃料电池中，通入燃料乙烯的电极是负极，故D错误．
故选D．
正确答案
解析
解：A．根据离子移动方向知，锂失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Li-e-=Li+，故A正确；
B．充电时，阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，故B错误；
C．充电时，锂电极得电子生成锂单质，则与原电池负极相连，故C正确；
D．熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时，阴极上锂离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Li++e-=Li，故D正确；
故选B．
科学家研制出了一种新型的贮氢材料-．这种镁铝合金的成分可表示为Mg17Al12．其贮氢和释氢的原理可表示为：Mg17Al12+17H2
正确答案
解析
解：A．合金是指在一种金属中加热熔合而成的，不存在阴阳离子，不属于离子化合物，故A错误；
B、Mg、Al为较活泼金属，加热时易和氮气发生反应，可以通入氩气来防止金属被氧化，不可以通氮气做保护气，故B错误；
C、氢气所处的状况未知，不能计算出氢气的具体体积，故C错误；
D、合金的熔点比各成分的熔点低，该合金的熔点低于金属镁、金属铝的熔点，故D正确；
故选：D．
我国首创的海洋电池以铝为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流，电池总反应为：4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．电池工作时，电流从正极铂电极沿导线流向负极铝电极，故A错误；
B．铂做成网状的目的是增大与氧气的接触面积，加快反应速率，故B正确；
C．当海水饱和时，继续加入氯化钠，溶液成为过饱和溶液，离子浓度不变，所以海水的导电性不变，故C错误；
D．负极上电极反应式为Al-3e-+3OH-=Al（OH）3，故D错误；
故选B．
已知石墨电极上的反应为C6H12O6+6H2O-24e-═6CO2+24H+
（1）电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过．电池工作时，质子移向电池的______极（填正或负），铂碳上所发生的电极反应式为：
______
（2）葡萄糖的燃烧热为2800kJ•mol-1，写出葡萄糖完全燃烧的热化学方程式：______
（3）化学需氧量（COD）是重要的水质指标．其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量．科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水，并进行发电，该设想已经在实验室中获得成功．但如果1L废水中有机物（折算成葡萄糖）氧化提供的化学能低于5.6kJ，就没有发电的必要．则下列污水中，不适合用微生物燃料电池发电的是______（填序号）
正确答案
解：（1）燃料电池中，阳离子氢离子移向电池的正极，燃料电池的正极上是氧气发生得电子的还原反应，即O2+4e-+4H+═2H2O，
故答案为：正；O2+4e-+4H+═2H2O；
（2）葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol，则葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-2800kJ•mol-1，
故答案为：C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-2800kJ•mol-1；
（3）依据题意写出葡萄糖氧化分解的热化学方程式为C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-2800kJ/mol，则氧化提供的化学能等于5.6kJ时所需引起氧气的质量变化量m（O2）=
故答案为：CE．
解析
解：（1）燃料电池中，阳离子氢离子移向电池的正极，燃料电池的正极上是氧气发生得电子的还原反应，即O2+4e-+4H+═2H2O，
故答案为：正；O2+4e-+4H+═2H2O；
（2）葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol，则葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-2800kJ•mol-1，
故答案为：C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-2800kJ•mol-1；
（3）依据题意写出葡萄糖氧化分解的热化学方程式为C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）△H=-2800kJ/mol，则氧化提供的化学能等于5.6kJ时所需引起氧气的质量变化量m（O2）=
故答案为：CE．
燃料电池是燃料（如CO、H2、CH4等）跟O2（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱（如KOH）溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法中不正确的是（ ）
A通入氧气的一极发生还原反应，通入甲烷的一极发生氧化反应
B负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-═CO
C随着不断放电，电解质溶液的pH保持不变
D甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的大
正确答案
解析
解：A、通入氧气的一极发生还原反应，通入甲烷的一极发生氧化反应，故A正确；
B、正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；总化学方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O；总反应减去正极反应得到负极的电极反应式为：CH4+10OH--8e-═CO
C、随着不断放电，原电池反应中反应生成水，氢氧根离子浓度减小，电解质溶液的pH减小，故C错误；
D、甲烷燃料电池实现化学能转化为电能，电池反应的能量利用率比甲烷燃烧的大，故D正确；
故选C．
一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-．下列对该燃料电池说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以在熔融电解质中，O2-移向负极，故A正确；
B、电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式相同，为2C4H10+13O2→8CO2+10H2O，故B正确；
C、通入空气的一极是正极，在该极上是氧气发生得电子的还原反应，电极反应为：O2+4e-=2O2-，故C正确；
D、通入丁烷一极是负极，该极上发生失电子的氧化反应，正确的电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O，故D错误；
故选D．
镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，镁电池放电时电压高而且平稳，因而成为人们研制绿色电池所关注的重点．有一种镁电池的反应为：xMg+Mo3S4=Mg3Mo3S4．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、放电时，相当于原电池原理，电池内部Mg2+向正极移动，故A错误；
B、放电时，相当于原电池原理，负极发生失电子的氧化反应，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，故B正确；
C、充电时相当于电解池工作原理，电源负极相连的电极是阴极，该极发生还原反应，故C正确；
D、硫酸可以和金属镁反应，所以此电池不可以用稀硫酸做电解质溶液，故D错误．
故选BC．
以色列科学家达尼埃尔•谢赫特曼因发现“准晶体”获得2011年诺贝尔化学奖．某准晶体由一定比例的铁、铜、铝组成，取两小块该准晶体：一块投入烧杯①中，注入浓氢氧化钠溶液浸没固体；另一块投入烧杯②中，注入稀硫酸浸没固体．下列分析合理的是（ ）
正确答案
解析
解：A．在烧杯①中，若构成微型电池，负极反应式为：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O，故A错误；
B．在烧杯②中，若铁、铜构成微型电池，则铜为正极，故B错误；
C．在烧杯①中，若构成微型电池，铝易失去电子发生氧化反应而为负极，故C正确；
D．在烧杯②中，若铁作负极，铁失电子生成亚铁离子，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，故D错误；
故选C．
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