题目内容
【题目】大运会时深圳新能源汽车上有一种质子交换膜燃料电池,工作原理如图所示,下列叙述正确的是( )
A.通入氧气的电极发生氧化反应
B.通入氢气的电极为正极
C.总反应式为O2+2H22H2O
D.正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
【答案】D
【解析】
在燃料电池中,通入燃料的电极是负极,该极上发生失电子的氧化反应,通入氧气的电极是正极,该极上发生得电子的还原反应,总反应即为燃料燃烧的化学方程式。
A项、通入氧气的电极是正极,该极上发生得电子的还原反应,故A错误;
B项、通入燃料氢气的电极是负极,故B错误;
C项、在燃料电池中,总反应即为燃料燃烧的化学方程式,但不需要点燃,方程式为O2+2H2═2H2O,故C错误;
D项、通入氧气的电极是正极,该极上发生得电子的还原反应,在酸性环境下,电极反应为O2+4H++4e-═2H2O,故D正确;
故选D。
【题目】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下的方案。
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度/℃ | ||
浓度/ molL-1 | 体积/mL | 浓度/ molL-1 | 体积/mL | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4,每消耗1mol H2C2O4转移_____mol 电子。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为:c(H2C2O4)∶c(KMnO4) ≥______________。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_____________。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=_______________ molL-1min-1。
(4)已知50℃时c(MnO4-)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,画出25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图。
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