题目内容
【题目】氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理如图所示。下列有关氢氧燃料电池的说法中不正确的是
A. 该电池中电极a是正极
B. 外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
C. 该电池的正极反应为O2+4H++4e- = 2H2O
D. 该电池的总反应:2H2+O2 = 2H2O
【答案】AB
【解析】
根据原电池及燃料电池原理分析解答。
A. 该电池中电极a,氢气失去电子发生氧化反应,作负极,故A错误;
B. 外电路中电子由负极流向正极,即从电极a通过导线流向电极b,故B错误;
C. 正极得电子,发生还原反应,电极反应为O2+4H++4e- = 2H2O,故C正确;
D. 氢氧燃料电池的总反应和氢气直接燃烧相同,所以该电池的总反应:2H2+O2 = 2H2O,故D正确。
故选AB。
【题目】能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。
(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1
已知:①CH4、H2、CO 的燃烧热(△H)分别为-a kJmol-1、-b kJmol-1、-c kJmol-1;
②H2O (l) =H2O(g); △H=+dkJmol-1
则△H1= ___________(用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJmol-1。
(2)用合成气生成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示,200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。
②下列说法正确的是____________ (填标号)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强p1<p2
③ 03 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________mol L-1·min-1。
④ 200℃时,该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为_________。
【题目】有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
阳离子 | Na+、Ba2+、NH4+ |
阴离子 | CO32-、Cl-、OH-、SO42- |
已知:
①常温下A、C溶液pH均大于7,B溶液pH小于7,D溶液pH等于7;
②C溶液和D溶液混合只产生白色沉淀;
③B溶液和C溶液混合共热时只产生刺激性气味的气体;
④A溶液和D溶液混合时无明显现象。
请回答:
(1)D的化学式_______________________。
(2)实验③反应的离子方程式_______________________。
(3)从B、C、D中选取物质,设计实验方案确定A的组成_______________________。