一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH溶液中,分别向两极通乙烷和氧气,电极反应式为:C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O;7H2O+7/2O2+14e-=14OH-。有关此电池的推断正确的是
A.通氧气的电极为负极 |
B.参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2 |
C.电池工作一段时间后,KOH的物质的量浓度不变 |
D.电池工作时,溶液中OH-离子向正极移动 |
据报道,锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为:2Zn+02=2ZnO,原料为锌粒、电解质和空气,则下列叙述正确的是
A.锌为正极,空气进入负极反应 | B.负极反应为Zn-2e-=Zn2+ |
C.正极发生氧化反应 | D.电解液肯定是强酸 |
碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以KOH溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s) + 2MnO2(s) + H2O(l)===Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)。下列说法正确的是( )
A.该电池的正极为锌 |
B.电池正极的反应式为:2MnO2(s) + H2O(1) + 2e— ="==" Mn2O3(s) + 2OH—(aq) |
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 |
D.该电池反应中二氧化锰起催化作用 |
(每空2分共计8分)铅蓄电池的电极分别是PbO2和Pb,电解质溶液为稀H2SO4溶液,工作时原电池的总反应式为PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O据上述变化判断:
①原电池的负极是 (填电极材料)。电极反应式
②工作时正极反应式为
③工作时电解质溶液的c(H+)_________(填“增大”、“不变”或“减小”)
氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,它是以铂作电极,KOH溶液作电解液,总反应为:2H2 + O2 = 2H2O,正极反应为:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-下列叙述不正确的是
A.H2通入负极区 | B.O2通入正极区 |
C.负极反应为2H2 + 4OH- — 4e- = 4H2O | D.正极发生氧化反应 |
瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪(下图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时,可以通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。
甲 乙
下列有关叙述正确的的是
A.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极a |
B.电极b是正极,O2-由电极a流向电极b |
C.电极a的反应式为:CH4+4O2—―8e-=CO2 +2H2O |
D.当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移4mol |
下图为一种新型的生物燃料电池,它有两个涂覆着酶的电极,处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中,由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜。下列对其工作原理叙述正确的是
A.该电池工作过程中,H+浓度不断增大 |
B.该电池在高温环境下能提供更好的动力 |
C.该电池负极反应为:H2—2e—=2H+ |
D.该电池正极反应为O2+4e—=2O2- |
如下图所示,用铅蓄电池电解100g 10.0%的硫酸钠溶液,经过一段时间后,测得溶液质量变为95.5g。下列说法正确的是
A.电路中转移0.25mol电子 |
B.铅蓄电池中消耗0.5mol H2SO4 |
C.铅蓄电池的负极反应式为:PbSO4+2H2O—2e-=PbO2+4H++SO2-4 |
D.Fe电极发生的电极反应为Fe—2e-=Fe2+ |
查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为:
CH3CH2OH—2e—====X+2H+。下列说法中正确的是 ( )
A.电池内部H+由正极向负极移动 |
B.另一极的电极反应式为:O2+4e—+2H2O===4OH— |
C.乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极 |
D.电池总反应为:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O |
蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应:Fe+NiO2+2 H2OFe(OH)2+Ni(OH)2 下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是
A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极 |
B.充电时,阴极上的电极反应式为Fe(OH)2+2e-====Fe+2OH- |
C.放电时电解质溶液中的阴离子是向正极方向移动 |
D.蓄电池的电极必须浸入碱性电解质溶液中 |
(1)有人将铂丝插入KOH溶液中做电极,并在两极片上分别通入甲烷和氧气,形成一种燃料电池,在该电池反应中,甲烷发生类似于燃烧的反应,根据以上判断:
①通甲烷的铂丝为原电池的______极,发生的电极反应为____________________。
②该电池工作时(放电)反应的总化学方程式为_______________________________。
(2)X、Y、Z为三种不同短周期非金属元素的单质。在一定条件下发生如下反应: 若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,则:
①B的化学式为 ;
②向苛性钠溶液中通入过量的A所发生反应的离子方程式为
③将B与氯气的水溶液充分反应可生成两种强酸,该反应的化学方程式为
I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。
⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为: 。
⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是 。
Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。
⑴有关大气固氮(以N2+O2 2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2 2NH3为例)反应的平衡常数的值如下表。
反应 |
N2+02 2NO |
N2+3H22NH3 |
||
温度/℃ |
27 |
2000 |
100 |
400 |
K |
3.84×10-31 |
0.1 |
3.4×109 |
2.0x104 |
下列说法正确的是 。(填字母)
a.大气固氮与人工固氮都是放热反应
b.人类模拟大气固氮无现实意义
c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d.在常温下,人工固氮非常容易进行
⑵已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) =-92.4kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)="2H20(1) " ="-571.6" kJ·mol-1
据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的= KJ·mol-1。
⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其(H2)和(NH3)随时间变化的关系如图所示。
①下列叙述正确的是 。(填字母)
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.若t3时由673 K升至773 K,则(H2)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示)(H2)= 。
③若开始时(N2)=(H2),则反应的平衡常数= (用代数式表示)。
“纸质电池”于2006年被美国《时代》周刊评为年度8大最佳创新技术之一。这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:关于此电池,下列说法正确的是
A.电子从MnO2通过外电路流向 |
B.该电池的正极反应为: |
C.每转移0.1mol电子,消耗了 6.5g Zn |
D.电池工作时OH-能通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动 |
有一种燃料电池,所用燃料为H2和空气,电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应式为:
2H2 + O2 ="=" 2H2O,负极反应为H2 + CO32--2e- = H2O + CO2。该电池放电时,下列说法中正确的是
A.正极反应为2H2O + O2+ 4e-= 4OH- | B.CO32-向负极移动 |
C.电子由正极经外电路流往负极 | D.电池中CO32-的物质的量将逐渐减少 |
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