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阿波罗宇宙飞船上使用的是氢-氧燃料电池,其电极总反应式为:2H2+O2=2H2O;电解质溶液为KOH溶液,反应保持在较高温度,使水蒸发,下列叙述正确的是(  )
A.此电池能见到浅蓝色火焰
B.H2为正极,O2为负极
C.工作时电解液的pH不断增大
D.电极反应为:负极2H2+4OH--4e-=4H2O正极O2+2H2O+4e-=4OH-
A.该电池中氢气不燃烧,所以不能见到浅蓝色火焰,故A错误;
B.该原电池中,负极上通入氢气,正极上通入氧气,故B错误;
C.电池反应式为:2H2+O2=2H2O,根据方程式知,氢氧化钾不参加反应,则电解质溶液中氢氧根离子的物质的量不变,溶液的体积增大,则氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,故C错误;
D.负极上电极反应式为2H2+4OH--4e-═4H2O,正极上电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-,所以负极上氢气失电子,正极上氧气得电子,故D正确;
故选D.
练习册系列答案
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火力发电厂释放出大量氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1    ①
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1    ②
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为                                   
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  △H3
       
①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为   mol/(L·min);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡        (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②如图2,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL 某NaCl溶液,正极反应式为                        。在电解一段时间后,NaCl溶液的pH值变为13(假设NaCl溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为     mol。
③取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图3所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3    0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是                                           (用离子方程式表示);室温时,向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na       c(NH3·H2O)。(填“>”、“<”或“=”)

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