（10分）我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。（1）“可燃冰”属于化石燃料，主要成分是CH4。另外还有两种化石燃料，它们的名称分别是 ____

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（10分）我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。
（1）“可燃冰”属于化石燃料，主要成分是CH₄。另外还有两种化石燃料，它们的名称分别是 ________和。
（2）CH₄可与Cl₂反应，反应历程如下

则CH₄与Cl₂反应生成CH₃-Cl（g）的热化学方程式为。
（3）

CH₄可用于设计燃料电池。甲烷燃料电池的工作原理如下图所示：

则通入CH₄的一极为原电池的（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为。
（4）在25℃时，将两个铂电极插入一定量的饱和Na₂SO₄溶液中进行电解，通电一段时间后在阳极逸出a mol气体，同时析山w g Na₂SO₄·10H₂O晶体，若温度不变，此时剩余溶液的质量分数是。

答案

解析

略

举一反三

镁-H₂O₂酸性燃料电池采用海水作电解质，下列结论错误的是

A．电池总反应为：Mg+H₂O₂=Mg(OH)₂	B．正极发生的电极反应为：H₂O₂+2H⁺+2e^－=2H₂O
C．工作时，正极周围海水的pH增大	D．电池工作时，溶液中的H⁺向正极移动

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(18分)如下图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式___________________

_____________________________________。
(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或

“石墨极”)区
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成

的气体的分子数为________；丙装置中阴极析出铜的质量为_______

_。

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（8分）微生物燃料电池（MFC）是燃料电池中特殊的一类，它利用微生物作为反应主体，将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例，其工

作原理如右图所示。

已知石墨电极上反应为：
C₆H₁₂O₆＋6H₂O－24e^－          6CO₂＋24H^＋
⑴ 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，质子移向电源的      极，铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质（如H转化为液态水，C转化为二氧化碳）所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol，写出葡萄糖燃烧的热化学方程式                               。
⑶ 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）。

序号	A	B	C	D	E
污水类型	生活污水	印染	电镀	造纸	硫酸工业废水
COD值(mg/L)	520	870	20	960	120

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(11分)右图为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH₃OH＋3O₂

2CO₂＋4H₂O。（已知甲醇的标准燃烧热为-725.76kJ ·mol^-1）

（1）该装置中（填a或b）为电池的负极，其电极反应为。
（2）已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中，各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性，即其反应原理可表示为2CH₃OH（g）＋3O₂（g）

2CO₂（g）＋4H₂O（g），试写出该条件下反应的平衡常数表达式K= ；在电脑的使用过程中，电池的温度往往因为各种原因会升高，试判断温度升高时该反应的平衡常K将（填增大、减小、不变），其反应的正反应速率将（填增大、减小、不变）；逆反应速率将（填增大、减小、不变）；温度升高（填有利或不利于）电池将化学能转化为电能。
（3）又已知在该条件下H₂O（l）=H₂O（g）ΔH=+akJ·mol^-1；CH₃OH(l)= CH₃OH(g) ΔH=

+b kJ·mol^-1。若常温下一定量的甲醇完全燃烧生成液态水释放出了1451.52 kJ的能量，则等质量的甲醇利用图示装置理论上可提供 mol电子的电量。

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用铅蓄电池电解苦卤水 (含C1^-、Br^-、Na⁺、Mg²⁺)的装置如图所示 (a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是（）

A．铅蓄电池负极的反应式为：Pb → Pb²⁺+ 2e ^-

B．铅蓄电池放电时，该电池两极质量均减少

C．铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连

D．电解苦卤水时，a 电极首先放电的是Br^－

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