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1、选择题 据媒体报道,以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是 H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是
[? ]
①正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O
②负极反应为:2H2 -4e-=4H+
③总的化学反应为:2H2+O2
2H2O
④氢离子通过电解质向正极移动
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①②③④
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见右图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O。下列有关说法正确的是

A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
参考答案:D
本题解析:根据电池总反应:2H2+O2=2H2O可知:通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化反应,反应为H2-2e-═2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应,反应为O2+4e-+4H+=2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质溶液中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,标准状况下的体积为1.12L。A、因氢元素的化合价升高,则a为负极,这样电子应该是通过外电路由a极流向b,故A错;B、该电池为酸性电池,反应为O2+4e-+4H+=2H2O,故B错;C、因没有说明是否为标准状况,则气体的体积不一定为1.12L,故C错;D、原电池中,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,故D正确,故选D。
本题难度:一般
3、填空题 按要求完成下列问题:
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(液体,分子式为CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________;将该反应设计成碱性燃料电池,写出该电池的负极电极反应方程式 。
(2)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(3)已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为
P4(s,白磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是(?)

A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B.Cd (s)+Co2+(aq)=Cd2+(aq)+Co(s)
C.2Ag+ (aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd(aq)
D.2Ag+ (aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co(aq)
参考答案:A
本题解析:第一个装置中Cd负极,Co为正极,即活动性关系Cd>Co;第二个装置中Co为负极,Ag为正极,即即活动性关系Co>Ag;所以三种金属的活动性关系为Cd>Co>Ag;:在氧化还原反应,活泼的金属能置换出不活泼的金属;所以错误的为A选项;
本题难度:一般
5、填空题 (8分)下图是探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:

(1)当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,负极的电极反应式为:?。如果一电极质量减轻5.4 g,则另一极放出气体的体积为?L(标准状况)。
(2)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用KOH溶液为电解液;则氢气应通入?极(填a 或b,下同),电子从?极流出。
a 极发生电极反应式为:_____________________________。
参考答案:(1)Al-3e-= Al3+(2分)? 6.72 L(2分)
(2) (2)b? b (共2分,各1分)? O2+2H2O+4e-=4OH-?(2分)
本题解析:Al---H2SO4-----Cu的原电池中铝做负极Al-3e-= Al3+,铜做正极2H++2 e-=H2,
燃料电池中还原剂为负极,氧化剂为正极,氢气为负极,电子从负极流到正极。(+)O2+2H2O+4e-=4OH-
本题难度:一般