题目内容
9.固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆-氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过.该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应.下列判断正确的是( )A. | 有O2参加反应的a极为电池的负极 | |
B. | 电路中每转移2mole-,则消耗H2的体积为22.4L. | |
C. | a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH- | |
D. | 该电池的总反应式为2H2+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2H2O |
分析 该电池属于固体燃料电池,以固体氧化锆-氧化钇为电解质,电池工作时,正极上氧气得电子生成阳离子,则正极上反应为O2+4e-=2O2-;负极为氢气失电子发生氧化反应,负极:2H2-4e-+2O2-═2H2O,总反应为:2H2+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2H2O.
解答 解:A、在燃料电池中,有O2参加的a极为原电池的正极,故A错误;
B、电路中每转移2mole-,消耗1mol氢气,则消耗H2的体积在标准状况下为22.4L,题目中没有说明是标准状况,所以氢气的体积无法计算,故B错误;
C、a极为正极,电极反应为:O2+4e-=2O2-,故C错误;
D、该电池的总反应式为2H2+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2H2O,故D正确.
故选D.
点评 本题考查原电池的工作原理,涉及正负极的判断,电极反应式的书写等问题,题目难度不大,注意基础知识的积累.
练习册系列答案
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6.用NA表示阿伏德罗常数,下列叙述正确的是( )
A. | 常温常压下,14.2克 Na2SO4含有的Na+离子数为0.2NA | |
B. | 标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为 NA | |
C. | 通常状况下,NA个N2分子占有的体积为22.4L | |
D. | 物质的量浓度为0.5 mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl- 个数为NA |
17.减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一.
(1)如图是1mol NO2气体和1mol CO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1;
已知:N2(g)+2NO2(g)?4NO(g)△H=+292.3kJ•mol-1,
则反应:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g) 的△H=-760.3kJ•mol-1
(2)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入20mol NO2和5mol O2发生反应:4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g);已知体系中n(NO2)随时间变化如下表:
①已知:K(300℃)>K(350℃),则该反应是放热反应(填“放热”或“吸热”)
②反应达到平衡后,NO2的转化率为49.6%,若要增大NO2的转化率,可采取的措施有D
A.升高温度 B.恒容充入氦气 C.恒容再充入NO2 D.把恒容改为恒压,其它条件相同.
(1)如图是1mol NO2气体和1mol CO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1;
已知:N2(g)+2NO2(g)?4NO(g)△H=+292.3kJ•mol-1,
则反应:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g) 的△H=-760.3kJ•mol-1
(2)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入20mol NO2和5mol O2发生反应:4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g);已知体系中n(NO2)随时间变化如下表:
t(s) | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
n(NO2)(mol) | 20 | 13.96 | 10.08 | 10.08 |
②反应达到平衡后,NO2的转化率为49.6%,若要增大NO2的转化率,可采取的措施有D
A.升高温度 B.恒容充入氦气 C.恒容再充入NO2 D.把恒容改为恒压,其它条件相同.
14.下列不属于胶体的是( )
A. | 蛋白质溶液 | B. | 牛奶 | C. | 盐酸 | D. | 雾 |
1.对于反应A(g)+3B(g)?2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
A. | v(A)═0.01 mol/(L•s) | B. | v (B)═0.02 mol/(L•s) | ||
C. | v (B)═0.60mol/(L•min) | D. | v (C)═1.0mol/(L•min) |
18.下列事实不能说明有机物分子中原子或原子团直接相连时而产生相互影响的是( )
A. | 邻甲基苯酚能与NaOH溶液反应而苯甲醇不能 | |
B. | 等物质的量的乙醇和乙二醇与足量的金属钠反应,后者产生的氢气比前者多 | |
C. | 苯与液溴在催化剂存在下发生反应,而苯酚与浓溴水混合就能发生反应 | |
D. | 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能 |
19.某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如图所示.
(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色,然后开始实验.
FeCl3溶液显酸性的原因是Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+.写出装置A中产生SO2的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象.将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色.
【查阅资料】Fe(HSO3)2+离子为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+.生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应.
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因:H2O+SO2?H2SO3,H2SO3?H++HSO3-,Fe3++HSO3-?Fe(HSO3)2+.
写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式:Fe3++H2O+Fe(HSO3)2+═2Fe2++SO42-+3H+.
(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤③的实验.
用铁氰化钾溶液检验步骤②和步骤③所得溶液中的Fe2+,其现象为生成蓝色沉淀.
(4)综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:
Ⅰ.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子;
Ⅱ.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;
Ⅲ.加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间.
(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色,然后开始实验.
步骤① | 配制1mol•L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管B中,加热A. |
(2)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象.将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色.
【查阅资料】Fe(HSO3)2+离子为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+.生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应.
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因:H2O+SO2?H2SO3,H2SO3?H++HSO3-,Fe3++HSO3-?Fe(HSO3)2+.
写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式:Fe3++H2O+Fe(HSO3)2+═2Fe2++SO42-+3H+.
(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤③的实验.
步骤② | 往5mL 1mol•L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色.微热3min,溶液颜色变为浅绿色. |
步骤③ | 往5mL重新配制的1mol•L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色.几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色. |
(4)综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:
Ⅰ.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子;
Ⅱ.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;
Ⅲ.加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间.