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7．美國圣路易斯大學研制了一種新型的乙醇電池，它用磺酸類質子溶劑，在200℃時供電，乙醇電池比甲醇電池效率高出32倍且更安全．電池總反應為：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，電池示意如圖，下列說法正確的是（　　）
A．a極為電池的負極，乙醇被還原
B．電池工作時電子由b極沿導線經燈泡再到a極
C．電池正極的電極反應為：2H++O2+4e-=H2O
D．電池工作時1mol乙醇被氧化時，就有12mol質子通過質子交換膜

分析 該燃料電池中，負極上乙醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子，負極反應為C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，電極反應式為4H++O2+4e-═2H2O，以此解答該題．

解答 解：A．在燃料電池中，燃料乙醇在負極發生失電子的反應，氧氣是在正極上發生得電子的反應，則a為負極，故A錯誤；
B．電池工作時，電流由正極經外電路流向負極，在該電池中由b極流向a極，故B錯誤；
C．在燃料電池中，正極上是氧氣得電子的還原反應，在酸性電解質環境下，正極的電極反應為：4H++O2+4e-=2H2O，故C正確；
D．根據電池反應：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，乙醇被氧化電極反應式為C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+，則1mol乙醇被氧化失去12mol電子，所以1mol乙醇被氧化電路中轉移12NA的電子，有12mol質子通過質子交換膜，故D正確；
故選CD．

點評 本題考查了原電池原理，明確正負極上發生的反應是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，注意：該交換膜為質子交換膜暗示溶液呈酸性．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

17．用化學用語表達下列微粒，錯誤的是（　　）
A．氟離子的結構示意圖：
B．氮分子的電子式：
C．水分子的電子式：H+[${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{O}}{••}$${\;}_{•}^{•}$]2-H+
D．C-14原子：${\;}_{6}^{14}$C

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

18．按要求填空
①KOH的電子式：      ②C（CH3）4的系統命名：2，2-二甲基丙烷．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

15．我國科學家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應如下：HCHO+O2$\stackrel{催化劑}{→}$CO2+H2O．下列有關說法正確的是（　　）
A．該反應為放熱反應B．CO2分子中的化學鍵為非極性鍵
C．HCHO分子中只含δ鍵不含π鍵D．設生成1.8gH2O消耗2.24L O2

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

2．銅是重要金屬，Cu的化合物在科學研究和工業生產中具有許多用途．請回答以下問題：
（1）Cu+基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10
（2）與OH-互為等電子體的一種分子為HF（填化學式）．
（3）氯和鉀與不同價態的銅可生成兩種化合物，其陰離子均為無限長鏈結構（如圖），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為sp3．已知其中一種化合物的化學式為KCuCl3，另一種的化學式為K2CuCl3；
（4）Cu2O的熔點比Cu2S的高（填“高”或“低”），請解釋原因由于氧離子的離子半徑小于硫離子的離子半徑，所以亞銅離子與氧離子形成的離子鍵強于亞銅離子與硫離子形成的離子鍵，所以Cu2O的熔點比Cu2S的高
（5）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結構，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點位置，則該合金中Cu原子與Au原子數量之比為3：1；該晶體中，原子之間的作用力是金屬鍵；
（6）上述晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構成的四面體空隙中．若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲氫后的晶胞結構為CaF2的結構相似，該晶體儲氫后的化學式應為AuCu3H8．
（7）將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發現在常溫下幾乎不反應．向反應液中加少量FeSO4作催化劑，即發生反應，生成硫酸銅．其反應過程的第2步是：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，請寫出其第l步反應的離子方程式4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

12．下列氣體的主要成分不是甲烷的是（　　）
A．坑道氣B．煤氣C．天然氣D．沼氣

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

19．A、B、C、D、E五種芳香化合物都是某些植物揮發油中的主要成分，有的是藥物，有的是香料．它們的結構簡式如圖所示：

請回答下列問題：
（1）這五種化合物中，互為同分異構體的是B和C（寫編號）．
（2）W $→_{反應①}^{氧化}$$\stackrel{反應②}{→}$X，
X反應①采取了適當措施，使分子中碳碳雙鍵不起反應．以上反應式中W是A～E中的某一化合物，則W是E．X是D的同分異構體，X的結構簡式是．
（3）反應②屬于還原（或加成、加氫、催化加氫等）反應（填反應類型名稱）．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

16．甲醇燃料電池被認為是21世紀電動汽車最佳候選動力源．
（1）101kPa時，1mol CH3OH液體完全燃燒生成CO2和液態水時放出熱量726.51kJ，則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76kJ•mol-1．
（2）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉化為氫氣的兩種反應原理是：
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H1=+49.0kJ•mol-1
②CH3OH（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2=
已知H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1，
則反應②的△H2=-192.8kJ•mol-1．
（3）工業上一般可采用如下反應來合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），現在實驗室模擬該反應并進行分析．如圖是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線．
①該反應的焓變△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1＞K2（填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

17．設NA為阿伏加德羅常數的值．下列有關物質結構的說法正確的是（　　）
A．78gNa2O2晶體中所含陰、陽離子個數均為2NA
B．PCl3和H2O分子中所有原子的最外層都達到8電子穩定結構
C．1.8gD2O含有NA個中子
D．3.4g氨氣中含有0.6NA個N-H鍵

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