题目内容

【题目】刚结束的两会《政府工作报告》首次写入推动充电、加氢等设施的建设。如图是一种正负电极反应均涉及氢气的新型全氢电池,能量效率可达80%。下列说法中错误的是

A. 该装置将化学能转换为电能

B. 离子交换膜允许H+OH通过

C. 负极为A,其电极反应式是H22e + 2OH = 2H2O

D. 电池的总反应为H+ + OHH2O

【答案】B

【解析】

由工作原理图可知,左边吸附层A上氢气失电子与氢氧根结合生成水,发生了氧化反应为负极,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,右边吸附层B为正极,发生了还原反应,电极反应是2H++2e-═H2,结合原电池原理分析解答。

A.“全氢电池”工作时是原电池反应,能量变化是将化学能转化为电能,故A正确;

B. 由工作原理图可知,左边溶液为碱性,右边溶液为酸性,所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和,因此该离子交换膜不能允许H+OH通过,故B错误;

C.根据氢气的进出方向可知,氢气在吸附层A上发生氧化反应,化合价由0价变成+1价,吸附层A为负极,电极反应为:H2-2e-+2OH-═2H2O,故C正确;

D.根据C的分析可知,右边吸附层B为正极,发生了还原反应,正极电极反应是2H++2e-═H2,左边吸附层A为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,因此总反应为:H++OH-H2O,故D正确;

答案选B

练习册系列答案
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【题目】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(COH2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:

1CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)

已知:C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= -76 kJ·mol1

C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH= -394 kJ·mol1

2C(s)+ O2(g) =2 CO(g) ΔH= -222 kJ·mol1

该催化重整反应的ΔH=______kJ·mol1有利于提高CH4平衡转化率的条件是(填标号)。______________

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压

某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH41 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为___mol2·L2

2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:

积碳反应: CH4(g) C(s)+2H2(g)

消碳反应: CO2(g)+C(s) 2CO (g)

ΔH/(kJ·mol1)

+75

+172

活化能/

(kJ·mol1)

催化剂X

33

91

催化剂Y

43

72

①上表判断,催化剂X_______Y(填优于劣于),理由是:____________

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的 变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(υ)的叙述正确的是________填标号)。

AKK均增加

Bυ减小,υ增加

CK减小,K增加

Dυ增加的倍数比υ增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为υ=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)pb(CO2)pc(CO2)从大到小的顺序为____

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