题目内容

（8分）下图是氨氧燃料电池示意图，按照此图的提示，回答下列问题：

（1）a电极作______极（填“正”、“负”或“阴”、“阳”），其电极反应式为_________________；
（2）反应一段时间后，电解质溶液的PH将        （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=" —92.4" kJ·mol-1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=" —483.6" kJ·mol-1，试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式：__________________________；
（4）若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌（制白铁皮），某铁皮上现需要镀上97.5g锌，理论上至少需要消耗氨气_________L（标准状况）。
（8分）
（1）负（1分）    2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O（2分，见错无分）
（2）减小（1分）
(3) 4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g) +6H2O(g) ΔH=" —1266" kJ·mol-1（2分，见错无分）
(4)22.4（2分）
略
练习册系列答案
相关题目
下列有关化学电池的说法不正确的是（　　）
A．化学电池是将化学能变成电能的装置
B．一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能使用了
C．二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，故可多次重复使用
D．燃料电池是将燃料燃烧所放出的能量转化为化学能装置
(7分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是_________________热反应，这是由于反应物的总能量____________生成物的总能量；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量_______________________形成产物的化学键放出的总能量。
(2)氢气被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源，5.2 g氢气燃烧时放出286 kJ热量，而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000 kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势：_______________________________。
(3)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，下图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是____________ (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应是_________________，
混合动力车在刹车和下坡时处于充电状态；上坡或加速时，电动机提供辅助推动力，降低了汽油的消耗。该车一般使用的是镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）电解液。镍氢电池充放电原理如图，其总反应式为：H2+2NiOOH  =  2Ni（OH）2。下列有关判断正确的是（    ）
A．在刹车和下坡时，甲电极的电极反应式为：2 H2O+2e-H2↑+2OH-
B．在上坡或加速时，溶液中的K+向甲电极迁移
C．在刹车和下坡时，乙电极增重
D．在上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH将减小
下列说法不正确的是             （   ）
A．与铜质水龙头连接处的钢制水管易发生腐蚀
B．把被保护的钢铁设备作为阴极，外加直流电源可进行保护
C．原电池产生电流时，阳离子移向正极，阴离子移向负极
D．铅蓄电池是最常见的二次电池，正极板上覆盖有Pb
能源问题是当前世界各国所面临的严重问题，同时全球气候变暖，生态环境问题日益突出，开发氢能、研制燃料电池、发展低碳经济是化学工作者的研究方向。
I．氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)
△H<0。在850℃时，平衡常数K=1。
（1）若降低温度到750℃时，达到平衡时K    1（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO、3molH2O、1.0molCO2
和x molH2，则：
①当x=5.0时，上述反应向       （填“正反应”或“逆反应”）方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是          。
③在850℃时，若设x=5.0和x=6.0，其它物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，
测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a      b（填“大于”、“小于”或“等于”）
II．已知4.6g液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量136kJ·mol液态水转
化为气体水吸收44kJ的热量。
（3）请写出乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式
                               。
（4）将0.1mol乙醇在足量氧气中燃烧，得到的气体全部通入到100mL3mol/LNaOH溶液中，忽略HCO-3的电离，则所得溶液中c(CO2-3)      c(HCO-3)（填“大于”、“小于”或“等于”，）原因是                                                 （用文字叙述）。
（12分）甲醇燃料电池（DNFC）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
（1）101 kPa时，1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ，则甲醇燃烧的热化学方程式为                                                        。
（2）甲醇燃料电池的结构示意图如下左图。甲醇进入       极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应为                                    。

（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H =-49.0KJ/mol
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如上右图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=              
②该反应的平衡常数表达式为                         。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是            。
A．升高温度                                                  B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离                        D．再充入1molCO2和3molH2
被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．

试回答下列问题：
(1)图中通过负载的电子流动方向________(填“向左”或“向右”)．
(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式．
正极： _______________________________________________，
负极： ___________________________________________________，
(3)为了获得氢气，除了充分利用太阳能外，工业上利用石油产品与水在高温及催化剂作用下               制取氢气．写出C3H8和H2O反应生成H2和CO的化学方程式：_________________；
(4)其它条件不变，若将此燃料电池改进为以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为______________________________________________．
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，下图为电池示意图，下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是：
A．该电池工作时电能转化成化学能
B．该电池中a是正极
C．外电路中的电子由电极b通过导线流向a
D．该电池的总反应为：2H2+O2==2H2O

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