11.據(jù)報(bào)道,某公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍,可連續(xù)使用1個(gè)月充電一次.假定放電過程中,甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32-
①該電池反應(yīng)的總離子方程式為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
②甲醇在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(填正或負(fù)),電池在放電過程中溶液的pH將減。ㄌ钤龃蠡驕p小、不變);
③最近,又有科學(xué)家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高.一個(gè)電極通入空氣,另一電極通入汽油蒸氣.其中電解質(zhì)是固態(tài)氧化物固體,它在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全).以丁烷(C4H10)代表汽油,已知該電池的負(fù)極反應(yīng)式為C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O則電池的正極反應(yīng)式O2+4e-=2O2-

分析 放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,正極電極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-=4OH-,電池反應(yīng)為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O;固體電解質(zhì)的燃料電池,通入空氣的電極上氧氣得電子生成氧離子.

解答 解:①放電過程中,甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32-,則反應(yīng)的總方程式為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,
故答案為:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O;
②放電時(shí),甲醇被氧化,應(yīng)為電池負(fù)極反應(yīng),由總反應(yīng)式2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,可知消耗OH-,電解質(zhì)溶液pH降低,
故答案為:負(fù);減;
③固體電解質(zhì)的燃料電池,通入空氣的電極上氧氣得電子生成氧離子,其電極反應(yīng)為O2+4e-=2O2-,
故答案為:O2+4e-=2O2-

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查原電池工作原理,題目難度中等,注意根據(jù)題給信息正確書寫電極方程式為解答該題的關(guān)鍵,答題時(shí)注意體會(huì)電極方程式的書寫,學(xué)習(xí)中注意把握書寫方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.二氧化碳的捕集、利用與封存(CCUS)是我國能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向.
(1)CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳烯烴:2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)在0.1MPa時(shí),按n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同溫度(T)下,平衡時(shí)的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)的關(guān)系如圖1所示,則該反應(yīng)的焓變△H<0(填:“>”、“=”或“<”);曲線c表示的物質(zhì)為乙烯;隨溫度的升高,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變化趨勢(shì)是減。ㄌ顚憽霸龃蟆、“不變”或“減小”).

(2)在強(qiáng)酸性的電解質(zhì)水溶液中,惰性材料做電極,電解CO2可得到多種燃料,其原理如圖2所示,組太陽能電池的負(fù)極為a(填“a”或“b”)極,電解時(shí),生成丙烯的電極反應(yīng)式是3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O.
(3)以CO2為原料制取碳黑(C)的太陽能工藝如圖3所示,則過程2中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeO(S)+CO2$\frac{\underline{\;700K\;}}{\;}$2Fe3O4(S)+C;過程1中每消耗1molFe3O4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol.
(4)一定量CO2溶于NaOH溶于中恰好得到25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液,在常溫下用0.1000mol/L的鹽酸對(duì)其進(jìn)行滴定,所得滴定曲線如圖4所示,c點(diǎn)所得溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的排列順序是c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
(5)以NH3與CO2為原料合成尿素[化學(xué)式為CO(NH22]的主要反應(yīng)如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
則CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(l)△H=-87.0KJ/mol.

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2.硫和鐵的各種化合物在日常生活中有著廣泛應(yīng)用,請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問題:
I、(1)已知1g H2S氣體完全燃燒,生成液態(tài)水和二氧化硫氣體,放出17.24kJ熱量,請(qǐng)寫出H2S氣體燃燒熱的熱化學(xué)方式:H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(l)△H=-586.16kJ•mol-1
II、已知常溫下在NaHSO3溶液中c(H2SO3 )<c(SO32-) 且H2SO3 的電離平衡常數(shù)為:K1=1.5×10-2   K2=1.1×10-7;氨水的電離平衡常數(shù)為K=1.8×10-2;
(1)則等物質(zhì)的量濃度的下列三種溶液:①NH3•H2O  ②KHSO3、跭HCO3 溶液中水的電離程度由大到小排列順序?yàn)棰郏劲冢劲?br />(2)0.1mol•L-1的NaHSO3溶液中C(H+)>C(OH-)(“>”、“<”或“=”):
Ⅲ、已知25℃時(shí)Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,KspFe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33
(1)在25℃下,向濃度均為0.1mol/L的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成Al(OH)3沉淀(填化學(xué)式).
(2)向1.0mol Fe2(SO43和1.0mol FeSO4的1L酸性混合溶液通入NH3,至該溶液的PH為3時(shí),所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=2.5×104

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19.在一定溫度下,體積為2L的密閉容器中,NO2和N2O4之間發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)(紅棕色)?N2O4(g)(無色),如圖所示.
(1)曲線X(填“X”或“Y”)表示NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線.
(2)若降低溫度,則v(正)減慢,v(逆)減慢.(填“加快”或“減
慢”或“不變”).
(3)若上述反應(yīng)在甲、乙兩個(gè)相同容器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,分別測(cè)得甲中v(NO2)=0.3mol/(L•s),乙中v(N2O4)=6mol/(L•min),則甲中反應(yīng)更快.
(4)在0到3min中內(nèi)N2O4的反應(yīng)速率為0.05mol/(L•min).
(5)下列敘述能說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號(hào))BCF;
A.v(NO2)=2v(N2O4
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
C.X的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
D.容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
E.相同時(shí)間內(nèi)消耗n mol的Y的同時(shí)生成2n mol的X
F.相同時(shí)間內(nèi)消耗n mol的Y的同時(shí)消耗2n mol的X.

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6.酚酞是中學(xué)化學(xué)中常用的酸堿指示劑,其結(jié)構(gòu)如圖,其含有的飽和碳原子個(gè)數(shù)為( 。
A.1B.2C.3D.5

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16.我國科學(xué)家屠喲喲因發(fā)現(xiàn)并提取青蒿素(化學(xué)式為C15H22O5)而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng).她發(fā)現(xiàn)的青蒿素用以治療瘧疾,挽救了數(shù)百萬患者的生命.下列關(guān)于青蒿素的敘述正確的是( 。
A.青蒿素屬于烴B.青蒿素屬于烷烴
C.青蒿素屬于無機(jī)化合物D.青蒿素屬于有機(jī)化合物

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3.以煉鋅廠的煙道灰(主要成分為ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)為原料可生產(chǎn)草酸鋅晶體(ZnC2O4•2H2O)

有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2
開始沉淀的pH1.56.54.25.4
沉淀完全的pH3.39.76.78.2
請(qǐng)問答下列問題:
(1)濾渣A的主要成分為SiO2,濾渣B的主要成分為Fe(OH)3
(2)除錳過程中產(chǎn)生MnO(OH)2沉淀的離子方程式為Mn2++H2O2+H2O=MnO(OH)2↓+2H+
(3)①除鐵(部分Cu2+可能被除去)時(shí)加入ZnO控制反應(yīng)液pH的范圍為3.3~5.4.
②上述流程中除鐵與除銅的順序不能顛倒,否則除鐵率會(huì)減小,其原因是先加入ZnS會(huì)將Fe3+還原為Fe2+,使鐵元素難以除去.
(4)沉淀后要獲得干燥純凈草酸鋅晶體,需進(jìn)行的操作是過濾、洗滌、干燥.
(5)將草酸鋅晶體加熱分解可得到一種納米材料.加熱過程中固體殘留率隨溫度的變化如圖所示,300℃~460℃范圍內(nèi),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnC2O4$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$ZnO+CO↑+CO2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列物質(zhì)中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的是( 。
A.Cl2B.NaClC.H2OD.NaOH

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1.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢可以用“化學(xué)反應(yīng)速率”來衡量.在某一化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物B 的濃度在20s內(nèi)從1.0mol•L-1變成0.2mol•L-1,則在這20s內(nèi)以B物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為( 。
A.0.08 mol•L-1•s-1B.0.04 mol•L-1•s-1
C.0.8 mol•L-1•s-1D.0.04 mol•L-1

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同步練習(xí)冊(cè)答案