(11分)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2 ,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖所示。

回答下列問題:

(1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反應分別為 、 。

(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生.其中b電極上電極反應式為 ;

(3)若每個電池甲烷通入量為 1 L(標準狀況),且反應完全,則理論上最多能產(chǎn)生的氯氣體積

為 L (標準狀況)。

 

(1)2O2+4H2O+8e—= 8OH-;(3分),CH4+10OH--8e—= CO32 -+7H2O(3分)。

(2)2H2O + 2 e— = H2↑+ 2OH -(3分) 。

(3)4 (2分)。

【解析】

試題分析:(1)在甲烷燃料電池中通入甲烷的電極是負極,通入氧氣的電極是正極,由于電解質(zhì)溶液是KOH溶液,所以正極、負極的電極反應分別為2O2+4H2O+8e—= 8OH-; CH4+10OH--8e—= CO32 -+7H2O;(2)閉合K開關(guān)后,電極a與電源的正極連接,是陽極,b電極與電源的負極連接,是陰極。陰極b電極上發(fā)生還原反應,電極反應式為2H2O + 2 e— = H2↑+ 2OH -;(3)若每個電池甲烷通入量為 1 L(標準狀況),且反應完全,由于在整個閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是(1L÷22.4L/mol)×8=(VL÷22.4L/mol)×2,解得V=4L。

考點:考查原電池、電解池的反應原理及應用的知識。

 

練習冊系列答案
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下列各對物質(zhì)中,互為同位素的是

②H2O、D2O ③ ④金剛石、石墨 ⑤O2、O3 ⑥H2、H+

A .①②③ B.①③ C.③④⑤ D.④⑤⑥

 

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(每空2分,共10分)寫出下列反應的離子或化學方程式

(1)寫出氫氧化銅與稀硫酸反應的離子方程式: 。

(2)寫出碳酸氫鈉與稀鹽酸反應的離子方程式: 。

(3)寫出離子方程式H++OH-=H2O相對應的一個化學方式: 。

(4)寫出鐵與硫酸銅溶液反應的離子方程式: 。

(5)寫出離子方程式Ag++Cl-=AgCl↓相對應的一個化學方程式: 。

 

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下列物質(zhì)中屬于純凈物、化合物、無機化合物、鹽、鈣鹽的是

A.石灰石 B.Ca(OH)2 C.CaCO3 D.CH4

 

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下列實驗儀器不能用于混合物分離提純的是

A.漏斗 B.蒸餾燒瓶 C.容量瓶 D.分液漏斗

 

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在給定條件下,下列加點的物質(zhì)在化學反應中完全消耗的是

A.用50 mL 12 mol/L的氯化氫水溶液與足量二氧化錳共熱制取氯氣

B.常溫下,將1 g鋁片投入20 mL 18.4 mol/L的硫酸中

C.向100 mL 3 mol/L的稀硝酸中加入5.6 g鐵

D.常溫常壓下,0.1 mol氯氣通入1 L水中反應

 

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科目:高中化學 來源:2013~2014學年福建省第一學期高三第二次月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題

下列設(shè)備工作時,將化學能轉(zhuǎn)化為熱能的是

 

 

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某同學為檢驗溶液中是否含有常見的四種無機離子,進行了下圖所示的實驗操作。其中檢驗過程中產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。由該實驗能得到的正確結(jié)論是

A.原溶液中一定含有SO42-離子 B.原溶液中一定含有NH4+離子

C.原溶液中一定含有Cl-離子 D.原溶液中一定含有Fe3+離子

 

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(共12分)在2 L密閉容器內(nèi),800 ℃時反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:

時間(s)

0

1

2

3

4

5

n(NO)(mol)

0.020

0.01

0.008

0.007

0.007

0.007

(1)800 ℃,反應達到平衡時,NO的物質(zhì)的量濃度是________;升高溫度,NO的濃度增大,則該反應是________(填“放熱”或“吸熱”)反應。

(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應的平均速率v=________。

(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。

a.v(NO2)=2v(O2)     b.容器內(nèi)壓強保持不變

c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器內(nèi)密度保持不變

(4)能使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動的是________。

a.及時分離出NO2氣體 b.適當升高溫度

c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑

 

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