设计出燃料电池使汽油(设其成分为C5H12)氧化直接产生电流是21世纪最富有挑战性的课题之一.最近有人设计了一种固体燃料电池.固体氧化铝――氧化钇为电解质.这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在——青夏教育精英家教网—

设计出燃料电池使汽油(设其成分为C5H12)氧化直接产生电流是21世纪最富有挑战性的课题之一.最近有人设计了一种固体燃料电池.固体氧化铝――氧化钇为电解质.这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过.该电池的工作原理如右图所示.其中多孔电极a.b均不参与电极反应.下列判断正确高考资源网的是A．b极为电池的正极B．b极对应的电极反应式为:C5H12+16O2--32e-＝5CO2+6H2OC．该电池的总反应方程式为:C5H12+8O2+10OH-＝5CO32-+11H2OD．汽油燃料电池最大的技术障碍是氧化反应不完全.产生炭粒堵塞电极的气体通道.从而使输电效高考资源网能减弱【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

（1）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-，回答如下问题：
这个电池负极发生的反应是：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O，正极发生的反应是：

；
汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生

（填化学式）堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年，这正是新一代化学家的历史使命．
（2）某温度下0.1mol/L Na₂CO₃溶液中，

c(Na+)

c(C

)

＞2，其原因是（用离子方程式说明）：

，

常温下，pH=5的H₂SO₄溶液中由水电离出的H⁺浓度为c₁；pH=5 的Al₂（SO₄）₃溶液中由水电离出的H⁺ 浓度为c₂，则=

；
（3）恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A（g）+B（g）?C（g）．
①若开始时放入1mol A 和 1mol B，到达平衡后，生成 a mol C，这时 A 的物质的量为

mol．
②若开始时放入 X mol A、2mol B 和 1mol C，到达平衡后，A和C的物质的量分别是 Y mol 和 3a mol，则 X=

，Y=

．

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设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-，回答如下问题：
（1）以丁烷为汽油代表，这个电池放电时发生的化学反应的方程式是：

（2）这个电池负极发生的反应是：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O，正极发生的反应是：

固体电解质里O^2-的移动方向是：

向外电路释放电子的电极是：

（3）人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是：

（4）在ZrO₂晶体里掺杂Y₂O₃，用Y³⁺代替晶体里的部分Zr⁴⁺对提高固体电解质的导电能力有帮助，你认为原因是：

（5）汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生

堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年，这正是新一代化学家的历史使命．

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设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-，回答如下问题：
（1）以丁烷（C₄H₁₀）为汽油代表，这个电池放电时发生反应的化学方程式是

2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O

；
（2）这个电池负极发生的反应是：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O，正极发生的电极反应方程式是：

O₂+4e^-=2O^2-

；固体电解质里O^2-向

负

极移动；向外电路释放的电子的电极是

负

极；
（3）人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是：

燃料电池具有较高的能量利用率

；
（4）汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生

碳粒或C

堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年，这正是新一代化学家的历史使命．

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Ⅰ、电解原理在化学工业中有广泛应用．图表示一个电解池，装有电解液c；A、B是两块电极板，通过导线与直流电源相连．
（1）若A、B都是惰性电极，c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时向U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断
①a是

正

极（填“正”或“负”）；
②B电极上的电极反应式为

2H⁺+2e^-═H₂↑

，
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液c选用CuSO₄溶液，则B电极的材料是

纯铜

，电极反应式为

Cu²⁺+2e^-═Cu

．
（3）用惰性电极电解CuSO₄溶液．若阴极上析出Cu的质量为3.2g，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为

0.56L

；
Ⅱ、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-离子．回答如下问题：
（1）以庚烷（C₇H₁₆）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：

C₇H₁₆+11O₂=7CO₂+8H₂O

（2）这个电池的负极发生的反应是：

C₇H₁₆+22O^2--44e^-=7CO₂+8H₂O

；正极发生的反应是：

11O₂+44e^-=22O^2-

；固体电解质里的O^2-向

负

（填“正”或“负”）极移动（1分）

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（6分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O²^－离子。回答如下问题：

（1）以壬烷（C₉H₂₀）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：

（2）这个电池的正极发生的反应是：　　　　　　　

负极发生的反应是：　　　　　　　　　　　　

固体电解质里的O²^－的移动方向是：　　　　　　

向外电路释放电子的电极是：　　　　

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10BC

11C

12AD

13BD

14BC

15.（12分）（1）x＝1.5 （2）c（3）2Na₂CO₄＝2Na₂CO₃＋O₂↑

（4）2CO₄²^－＋4H^＋＝2CO₂↑＋O₂↑＋H₂O

（5）g→h→e→f→d→c→b，0.244a/wV_m

16.(8分)(1)CO(NH₂)₂ (2)AlO₂^-+CO₂+H₂O==Al(OH)₃↓+HCO₃^- (3)2Al₂O₃+2N₂+6C===4AlN+6CO

(4)CO₂在水中的溶解度远小于NH₃，若先通入CO₂，则反应③中K的产率很低

17.（12分）（1）①（1分）（2）①②⑤（2分）

NO＋NO₂＋2NaOH＝2NaNO₂＋H₂O（1分） 88.5％（2分）

（3）4FeS₂＋15O₂＋2H₂O2Fe₂(SO₄)₃＋2H₂SO₄（2分）

Cu₂S＋10Fe³^＋＋4H₂O2Cu²^＋＋10Fe²^＋＋8H^＋＋SO₄²^－（2分）

（4）3NO＝N₂O十NO₂（1分），由于2NO₂N₂O₄，即生成的NO₂又双聚成N₂O₄，导致气体分子数减少，使其压强路小于1.01×10⁷Pa的2/3（1分）

18.（10分）（1）ABEF（2分）

（2）c(SO₄^2-)>c(Fe²⁺)>c(H⁺)>c(OH^-) （2分）

（3）硫酸作用Fe²⁺抑制的水解，铁皮的作用防止Fe³⁺的氧化。（2分，各1分）

（4）在试管中取滤液少许，加入足量的NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变兰色，则证明滤液中含有NH₄⁺。（2分）

（5）FeSO₄+2NH₄HCO₃ →FeCO₃↓+( NH₄)₂ SO₄+ CO₂↑+H₂O（2分）

19. （12分）（1）F： I：（2分）（2）加成、消去（2分）

（3）（2分） 2（1分）

（4）4 （2分）

（5）

（3分

20（8分）(1)Cu+2H⁺+H₂O₂==Cu²⁺+2H₂O （2分） (2) 淀粉溶液为指示剂,当最后一滴Na₂S₂O₃溶液滴入时，溶液蓝色褪去。（2分）

（3）n(Cu)=1/2n(I₂) = n(S₂O₃^2-)=6.45×0.01100=0.07095mmol

ωCu=0.07095×10^-3×64×250.00/50.00/1.1=0.02064（4分）

21.（10分）(5)2分，其它每空1分

（1）Ar （2）极性（3）5 1 （4）D是CH₃OH，分子之间能形成氢键

（5）CO中第一个π键的键能是273kJ/mol，N₂中第一个π键的键能是523.3kJ/mol，所以CO的第一个键比N₂更容易断。

（6）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰4s¹ （7）分子晶体

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