Question

（本題16分）．哥本哈根氣候變化峰會(huì)自2009年12月7日開幕以來，就被冠以“有史以來最重要的會(huì)議”、“改變地球命運(yùn)的會(huì)議”等各種重量級(jí)頭銜。縱然世界各國仍就減排問題進(jìn)行著艱苦的角力，但低碳這個(gè)概念幾乎得到了廣泛認(rèn)同。中國慈善首富陳光標(biāo)2010年11月5號(hào)創(chuàng)作的低碳之歌——《讓我們?cè)倩氐綇那啊纷尩吞几拍钊谌氲矫總�(gè)人的生活之中，減碳是每個(gè)人的責(zé)任。新能源開發(fā)中的燃料電池是低碳研究的重要領(lǐng)域。

（1）可燃性的有機(jī)物和氧氣在理論上都可以作為燃料電池中的反應(yīng)物，現(xiàn)以C_xH_yO_z表示燃料電池中的有機(jī)反應(yīng)物，O₂為正極反應(yīng)物，40%的KOH溶液為電解質(zhì)溶液，請(qǐng)寫出C_xH_yO_z-O₂-KOH燃料電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式：                       。

（2）日本茨城大學(xué)研制了一種新型的質(zhì)子交換膜二甲醚燃料電池（DDFC），該電池有較高的安全性。電池總反應(yīng)為：CH₃OCH₃ +3O₂ ＝2CO₂ +3H₂O ， 電池示意如圖,下列說法不正確的是：

 

A．a(chǎn)極為電池的負(fù)極

B．電池工作時(shí)電流由b極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡再到a極

C．電池正極的電極反應(yīng)為：O₂ +2H₂O + 4e^— = 4OH^—

D．電池工作時(shí),1mol二甲醚被氧化時(shí)有6mol電子轉(zhuǎn)移

（3）若用C₃H₈-O₂-KOH構(gòu)成燃料電池，當(dāng)有11克丙烷在電池的負(fù)極完全反應(yīng)，則在電池的外電路上轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為    mol；此過程中放出的總能量為A KJ,并已知1molCO₂與足量KOH溶液反應(yīng)放出的熱量為B KJ。寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式。                                      。

（4）將一定數(shù)量的C₃H₈-O₂-KOH燃料電池按一定方式進(jìn)行串聯(lián)或者并聯(lián)組成電池組以滿足電解需要的電壓。現(xiàn)用該電池組電解500mL某CuSO₄的稀溶液，電解后的溶液需要加入98克Cu(OH）₂才能使溶液恢復(fù)到原硫酸銅溶液的濃度和質(zhì)量。若忽略電池組在電解過程中的能量損失，其能量全部用來電解CuSO₄溶液，計(jì)算：

①原CuSO₄的溶液的濃度。

②該電池組消耗的丙烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積。

 

Answer 1

【答案】

（本題16分）

（1）C_xH_yO_z+（6x+y-2z）OH^－-(4x+y-2z)e^－= xCO₃^2－+(3x+y-z)H₂O  (3分)

（2）CD    (3分) （評(píng)分說明：只選擇了一個(gè)正確的選項(xiàng)得1分，選擇了兩個(gè)個(gè)正確的選項(xiàng)得3分，只要選擇了錯(cuò)誤的選項(xiàng)該小題的0分）

（3）5   (2分)

 C₃H₈（g）+5O₂（g）= 3 CO₂ （g）+ 4H₂O（l）；ΔH= －(4A－3B)KJ/mol (3分)

（4）CuSO₄溶液發(fā)生電解的方程式為：

        ，離開反應(yīng)體系的相當(dāng)于是CuO，現(xiàn)在要加入98克（1mol）Cu(OH）₂才能使溶液恢復(fù)到原硫酸銅溶液的濃度和質(zhì)量，說明原溶液中1molCuSO₄溶質(zhì)電解完后，生成的H₂SO₄溶液發(fā)生了電解，即有1molH₂O發(fā)生了電解，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為4mol。

①                         (2分)

    ②  C₃H₈    ～    20e^- 

        22.4L         20mol

         V            4mol

         V=4.48L                                    (3分)

【解析】