【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。

1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是___,在導(dǎo)線中電子流動方向?yàn)?/span>___(a、b和箭頭表示)

2)正極反應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為___。

3)氫氣的制備和存儲是氫氧燃料電池能否有效推廣的關(guān)鍵技術(shù)。有人提出利用光伏發(fā)電裝置電解尿素的堿性溶液來制備氫氣。光伏發(fā)電是當(dāng)今世界利用太陽能最主要方式之一。圖1為光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置,圖2為電解尿素[CO(NH2)2](C為+4)的堿性溶液制氫的裝置示意圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。

①圖1N型半導(dǎo)體為___(填“正極”或“負(fù)極”)

②該系統(tǒng)工作時,A極的電極反應(yīng)式為___。

③若A極產(chǎn)生7.00gN2,則此時B極產(chǎn)生___LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

【答案】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 a→b O2+4e2H2O=4OH 負(fù)極 CO(NH2)28OH6e= CO32-N26H2O 16.8

【解析】

1)氫氧燃料電池屬于原電池;電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極;

2)電解質(zhì)溶液是堿,正極氧氣得到電子生成氫氧根;

3)根據(jù)化合價的變化結(jié)合電解池原理判斷正負(fù)極;電池中,正極發(fā)生的反應(yīng)一定是氧氣得電子的過程;根據(jù)實(shí)際參加反應(yīng)的氫氣以及電極反應(yīng)式計算。

1)原電池的實(shí)質(zhì)為化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。電解質(zhì)溶液是堿,通入氧氣的鉑電極是正極,電子流動方向與電流流動的方向相反,電流從正極到負(fù)極,故電子流向?yàn)?/span>a→b;

2)電解質(zhì)溶液是堿,正極氧氣得到電子生成氫氧根,電極反應(yīng)方程式為:O2+4e2H2O=4OH;

3)①該電池反應(yīng)時中,氮元素化合價由-3價變?yōu)?/span>0價,H元素化合價由+1價變?yōu)?/span>0價,則氮元素被氧化,氫元素被還原,所以生成氮?dú)獾碾姌OA是陽極,生成氫氣的電極B是陰極,則圖1N型半導(dǎo)體和B極相連,為負(fù)極;

A是陽極,氮元素化合價由-3價變?yōu)?/span>0價,H元素化合價由+1價變?yōu)?/span>0價,則氮元素被氧化,氫元素被還原,電極方程式為:CO(NH2)28OH6e= CO32-N26H2O;

③根據(jù)電子守恒有N23H2,則nH2=3nN2=3×=0.75mol,標(biāo)況下體積為VH2=0.75mol×22.4L/mol=16.8L

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作

現(xiàn)象

結(jié)論

A

蝕刻液X中加入少量鐵粉,振蕩

得到澄清溶液

X中一定不含

B

濃度均為混合溶液中,滴入少量溶液

產(chǎn)生黑色沉淀

大于

C

KOH混合溶液中加入鋁粉并加熱,管口放濕潤的紅色石蕊試紙

試紙變?yōu)樗{(lán)色

還原為

D

溶液中加入少量苯,然后通入少量

有機(jī)相呈橙色

氧化性:

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,下列溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是(

A.001mol·L-1H2S溶液:c(H+)>c(HS)>c(S2-)>c(H2S)>c(OH)

B.=10-10Na2CO3溶液:c(HCO3)+2c(H2CO3)=c(10-210-12)mol·L-1

C.等物質(zhì)的量的NH4ClNaCl的混合溶液:c(NH4)+c(NH3·H2O)+c(Na+)2c(Cl)

D.0.1mol·L-1NaHSO3溶液:c(Na+)+c(H+)<c(HSO3)+c(SO32-)+c(OH)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】汽車排放的尾氣是大氣污染氣體之一。如何減少污染氣體的排放是科學(xué)家研究的熱門課題。請回答下列問題:

1)已知:CO的燃燒熱為283.0kJ·mol1N2(g)+2O2(g) =2NO2(g) ΔH=+64kJ·mol1,則NO2(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=___kJ·mol1,若反應(yīng)中有14g還原劑發(fā)生反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子___mol。

2)使汽車排放的CONO在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),可有效地減少空氣污染。若在一定溫度下,將6molNO8molCO充入10L固定容積的容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示。

①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=___NO的平衡轉(zhuǎn)化率=___。

15min時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致CO濃度發(fā)生如圖1所示的變化,則改變的條件可能是___。

a.縮小容器體積b.增加CO2的量c.體積不變通入少量氬氣d.加入催化劑

③當(dāng)NOCO的起始濃度相等時,體系中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示,則下列說法正確的是___。

A.該反應(yīng)ΔH<0 Bp1<p2<p3

C.升高溫度正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大 D.溫度不變,增大壓強(qiáng),平衡常數(shù)增大

④以下說法中能判斷反應(yīng)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)達(dá)到平衡的是___。

A.反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量相等 B.單位時間內(nèi)消耗1molNO同時生成1molCO2

C.混合氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 DNO的濃度不再變化

⑤向反應(yīng)容器中再分別充入下列氣體,能使NO轉(zhuǎn)化率增大的是___。

AO2 BN2 CCO DNO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知反應(yīng)①CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反應(yīng)②H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1K2,該溫度下反應(yīng)③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是(  )

A. 反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1=c(CO2).c(Cu)/c(CO).c(CuO)

B. 反應(yīng)③的平衡常數(shù)KK1/K2

C. 對于反應(yīng)③,恒容時,溫度升高,H2濃度減小,則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/span>

D. 對于反應(yīng)③,恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定減小

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【題目】下列轉(zhuǎn)化及解釋均正確的是(

轉(zhuǎn)化

解釋

A

CuS+H2SO4=CuSO4+H2S↑

酸性:H2SO4>H2S

B

AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)

Kap(AgCl)<Kap(AgI)

C

2Fe+3Cl22FeCl3;Fe+SFeS

氧化性:Cl2>S

D

C(s,石墨)=C(s,金剛石) H=+1.9kJ/mol

穩(wěn)定性:石墨金剛石

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1 L Ag2CrO4(相對分子質(zhì)量332)飽和溶液中,溶有該溶質(zhì)0.062 57 g,若不考慮離子強(qiáng)度、水解等因素,則Ag2CrO4Ksp(  )

A.3.2×1011B.2.36×1012C.4.24×108D.8.74×1012

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【題目】已知Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),化工生產(chǎn)中常用MnS(s)作沉淀劑去除廢水中的Cu2+。下列有關(guān)說法正確的是(

A.當(dāng)c(Cu2+)=c(Mn2+)時該反應(yīng)達(dá)到平衡

B.從該反應(yīng)原理可以得出CuS的溶解度比MnS的溶解度大

C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

D.往平衡體系中加入少量CuSO4(s)后,c(Mn2+)不變

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【題目】t℃時,AgCl(s)與AgI(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡,相關(guān)離子濃度的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是

A. 曲線Y表示的變化關(guān)系

B. t℃時,向Z點(diǎn)對應(yīng)的溶液中加入蒸餾水,可使溶液變?yōu)榍X對應(yīng)的飽和溶液

C. t℃時,AgCl(s)+I(aq)AgI(s)+Cl(aq)的平衡常數(shù)K=1×106

D. t℃時,向濃度均為0.1mol/ L的KI與KCl混合溶液中加入AgNO3溶液,當(dāng)Cl剛好完全沉淀時,此時c(I) = 1×10-5 mol/L

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