Question

【題目】(1)用CH3OH和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構示意圖如下：

c電極的反應方程式為：__________________________。

(2)有機物C4H10與氯氣發生取代反應，生成的一氯代物有_______種。

(3) 已知反應H2(g)+Br2(l)2HBr(g)在25 ℃、101 kPa下進行,放出熱量為72 kJ,蒸發1 mol Br2(l)需要吸收的能量為30 kJ,其他相關數據如下表:

	H2(g)	Br2(g)	HBr(g)
1 mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ	436	a	369

則表中a為（_____________）

(4) 元素周期表中第ⅦA族元素的單質及其化合物的用途廣泛。

一定條件，在水溶液中1 mol Cl－、ClOX－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相對大小如上圖所示。

①D是__________(填離子符號)。

②B→A＋C反應的離子方程式為__________________；

Answer 1

【答案】CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋ 4 230 ClO4－ 3ClO－＝ClO3－＋2Cl－

【解析】

（1）因c是電子流出的一極，則c為負極，d為正極，CH3OH具有還原性，在負極上發生氧化反應生成CO2，電極反應式為：CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋；

（2）分子式為C4H10的烷烴為丁烷，丁烷存在正丁烷和異丁烷兩種同分異構體，正丁烷CH3CH2CH2CH3有2氫原子，所以其一氯代物有2；

異丁烷CH3CH（CH3）CH3有2氫原子，其一氯代物有2種，所以丁烷的一氯代物的同分異構體總共有4種；

（3）在H2（g）+Br2（l）=2HBr（g）△H=-42kJ/mol反應中，1mol Br2（g）液化放出的能量為30kJ，即Br2（g）=Br2（l）△H=-30kJ/mol，則H2（g）+Br2（g）=2HBr（g）△H=-72kJ/mol，反應熱等于反應物的總鍵能減生成物的總鍵能，則-72=436+a-2×369，a=230；

（4）①根據圖象知，D中Cl元素化合價為+7價，所以ClOx-中x為4，則D為ClO4-；

②B→A+C，根據轉移電子守恒得該反應的離子方程式為3ClO-=ClO3-+2Cl-。