新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質為KOH溶液.某研究小組用甲烷燃料電池作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖所示:
回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池負極的電極反應為
 
;
(2)閉合K開關后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生,其中b電極上得到的是
 
,電解氯化鈉溶液的總反應方程式為
 
;
(3)若電池中甲烷通入量為0.1mol,且反應完全,則理論上最多能產(chǎn)生的氯氣體積為
 
L(標準狀況).
(4)CH4(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的△H難以直接測量,原因是
 

已知:a.2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
b.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.0kJ/mol
則CH4(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的熱化學方程式為:
 
考點:電解原理,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算
專題:
分析:(1)甲烷燃料電池中,負極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應;
(2)閉合K開關后,a是陽極,b是陰極,陽極上氯離子放電,陰極上氫離子放電,同時溶液中生成氫氧化鈉;
(3)根據(jù)轉移電子守恒計算生成氯氣的體積;
(4)一氧化碳是可燃氣體,甲烷燃燒生成一氧化碳的反應不易控制;依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式.
解答: 解:(1)甲烷燃料電池中,負極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,故答案為:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O;
(2)閉合K開關后,a是陽極,b是陰極,陽極上氯離子放電生成氯氣,陰極上氫離子放電,同時溶液中生成氫氧化鈉,所以電池反應式為:2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
Cl2↑+H2↑+2NaOH,
故答案為:氯氣;2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
Cl2↑+H2↑+2NaOH;
(3)根據(jù)轉移電子守恒得氯氣的體積=
0.1×8
2
×22.4=8.96L,故答案為:8.96;
(4)CH4(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的△H難以直接測量的原因是甲烷燃燒生成一氧化碳的反應不易控制,無法準確測定;
a.2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
b.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.0kJ?mol-1
依據(jù)熱方程式和蓋斯定律計算:b×2-a得到,CH4(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的熱化學方程式為2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(g)△H=-1214.0KJ/mol,
故答案為:難以控制反應只生成CO;2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(g)△H=-1214.0 kJ/mol.
點評:本題考查原電池和電解池熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用,明確堿性溶液中發(fā)生的電極反應及發(fā)生的電解反應是解答本題的關鍵,注意串聯(lián)時轉移電子相等,題目難度中等.
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下列說法不正確的是( �。�
A、催化劑可以縮短可逆反應達到平衡的時間,但是不能改變化學平衡狀態(tài)
B、如果改變影響平衡的一個條件,平衡就會朝著減弱這種改變的方向移動
C、對于合成氨工業(yè),在合成氨的反應中,溫度越高,越有利于氨的合成
D、化學平衡常數(shù)、平衡轉化率均可用于說明化學反應的限度

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分別用一定量等量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO制備單質銅,有人設計了以下兩種方案:
①Fe
H2SO4
H2
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Cu,②CuO
H2SO4
CuSO4
Fe
Cu.對制備得到Cu的量,下列判斷正確的( �。�
A、一樣多B、①多
C、②多D、無法判斷

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下列敘述正確的是(  )
A、乙烯和苯都能夠使溴水褪色,褪色的原因相同
B、淀粉、油脂、蛋白質都能夠發(fā)生水解,且都能生成二種產(chǎn)物
C、煤油可由石油分餾獲得,可用作燃料和保存少量金屬
D、乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能發(fā)生取代反應,乙酸乙酯中的少量乙酸可用Na OH溶液除去

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C、Fe(OH)3
D、Fe(OH)2

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有關AgCl沉淀的溶解平衡的說法正確的是( �。�
A、AgCl沉淀的生成和溶解在達到平衡時就不再進行
B、AgCl不溶于水,溶液中沒有Cl-和Ag+
C、升高溫度,AgCl的溶解度增大,Ksp增大
D、向AgCl飽和溶液中加入NaCl固體,AgCl的溶解度和Ksp都不變

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下列有關鹵代烴的敘述正確的是(  )
A、所有鹵代烴都是難溶于水,比水重的油狀液體
B、所有鹵代烴在適當條件下都能發(fā)生消去反應
C、所有鹵代烴在適當條件下都可以發(fā)生水解反應
D、所有鹵代烴都可由通過加成反應制取

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實驗室制備下列物質時,所用裝置或方法正確的是( �。�
A、用SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的圖裝置
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C、制氯氣時,用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體
D、制二氧化氮時,用水或NaOH溶液吸收尾氣

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科目:高中化學 來源: 題型:

生產(chǎn)中通常用鐵制容器盛裝下列哪一溶液( �。�
A、氫氧化鈉溶液B、稀硫酸
C、濃鹽酸D、濃硝酸

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