题目内容

【题目】一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是

A. 电池工作时,光能转变为电能,X为电池的正极

B. 镀铂导电玻璃的作用是传递I-

C. 电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-=2Ru2++I3-

D. 电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度均不断减小

【答案】C

【解析】由图中电子的移动方向可知,电极X为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应为:2Ru2+-2e-=2Ru3+,Y 电极为原电池的正极,电解质为I-和I3-的混合物I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-。A、电池工作时,光能转变为电能,由图电子的移动方向可知,电极X为原电池的负极,选项A错误;B、电池工作时,电极为原电池的正极,发生还原反应,则镀铂导电玻璃的作用是作正极材料,选项B错误;C、电池工作时,负极反应为2Ru2+-2e-=2Ru3+,正极反应为I3-+2e-=3I-,又Ru2+和Ru3+,I3-和I-相互转化,所以电解质溶液中发生反应,选项C正确;D、由电池中发生的反应可知,I3-在正极上得电子被还原为I-,后又被氧化为I3-,I3-I-相互转化,反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化,所有化学物质都没有被损耗,选项D错误。答案选C。

练习册系列答案
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【题目】煤炭燃烧时产生大量SO2、NO对坏境影响极大。

(1)使用清洁能源可有效减少SO2等的排放。煤的液化是现代能源工业中重点推广的能源综合利用方案,最常见的液化方法为用煤生产CH3OH。已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下:

i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-90.8kJ/mol

ii:C0(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ/mol

iii:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3

850℃时,三个反应的平衡常数分别为K1=160、K2=243、K3=160。甲醇还可以与乙酸反应制香料,反应为:CH3OH(l)+CH3COOH(l)CH3COOCH3(l)+H2O(l)

①△H3=_______制香料反应的平衡常数K 的表达式为____________

②850℃时,在密闭容器中进行反应i,开始时只加入CO2、H2,反应10min后测得各组分的浓度如下表。比较正、逆反应的速率的大小:V_____V (填“>”、“<”或“=”)。

物质

H2

CO2

CH3OH

H2O

浓度/mol/L

0.2

0.2

0.4

0.4

(2)研究人员发现,将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,能够降低然煤时NO的排放,主要反应为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)。在一定温度下,于2L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO发生该反应,如图为容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值(p/p0)随时间的变化曲线。

①0~5min内,该反应的平均反应速率V(N2)=______;平衡时NO的转化率为________

②若13min时,向该容器中再充入0.06molCO,15min时再次达到平衡,此时容器内p/p0的比值应在图中A点的______(填"上方”或“方”)。

(3)以连二硫酸盐(S2O42-)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO),装置如图所示:

①阴极区的电极反应式为_________

②NO吸收转化后的主要产物为NH4+,若通电时电路中转移了0.3mole-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为_______mL。

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