题目内容

氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它是以铂作电极，KOH溶液作电解液，总反应为：2H2 + O2 = 2H2O，正极反应为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-下列叙述不正确的是
A．H2通入负极区B．O2通入正极区
C．负极反应为2H2 + 4OH- — 4e- = 4H2OD．正极发生氧化反应
D
略
练习册系列答案
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某可逆反应可设计为一新型可充放电电池，电池总反应如下：

下列说法正确的是（   ）
A．放电过程中，正极附近溶液的pH变小
B．放电时，负极反应为
C．充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色
D．当电池无法放电时，只要更换电解质溶液，不用外接电源进行充电就可正常工作
随着铅蓄电池的广泛应用，使回收利用铅资源成为重要课题。某研究性学习小组利用废旧铅蓄电池阴、阳极填充物（铅膏）制备塑料加工热稳定剂三盐基硫酸铅，实验流程如下：

（1）物质X是一种可循环利用的物质，该物质是       。
（2）生成三盐基硫酸铅的反应的离子方程式为                   。
（3）将滤液I和滤液Ⅱ合并后可用来提取一种钠盐副产品（相对分子质量为322），已知副产品带10个结晶水的结晶水合物，则其化学式       ，由滤液提取该副产品的主要实验步骤依次为        、      、过滤、洗涤、干燥。
（4）过滤时洗涤沉淀（或固体）的操作方法是             。
（5）向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将PbO2还原为PbO，若实验中所取铅膏浆液质量为47．8g，其中PbO2的质量分数为15．0％，要将PbO2还原，至少需要加入        
mL1．0mol·L-1Na2SO3溶液。
（14分）

I．我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。
⑴某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为：4OH-－4e-=O2↑+2H2O，则另一极反应为：           。
⑵有人提出，可以设计某温度下的反应：2CO=2C+O2（△H>O、△S<O）来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是                。
Ⅱ.大气固氮属于自然固氮，合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。
⑴有关大气固氮(以N2+O2   2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2 2NH3为例)反应的平衡常数的值如下表。
反应
N2+02 2NO        
N2+3H22NH3
温度/℃
 27
2000
100
400
K
 3.84×10-31
 0.1
3.4×109
2.0x104
下列说法正确的是           。(填字母)
a．大气固氮与人工固氮都是放热反应
b．人类模拟大气固氮无现实意义
c．寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d．在常温下，人工固氮非常容易进行
⑵已知：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    =-92.4kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)="2H20(1)        " ="-571.6" kJ·mol-1
据报道，在常温、常压、光照、催化剂的条件下，N2可以与水反应，则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3／2O2(g)的=          KJ·mol-1。
⑶某研究小组在673 K、30 MPa下，在体积为的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，其(H2)和(NH3)随时间变化的关系如图所示。

①下列叙述正确的是           。(填字母)
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点c处反应达到化学平衡状态
C．若t3时由673 K升至773 K，则(H2)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示)(H2)=              。
③若开始时(N2)=(H2)，则反应的平衡常数=            (用代数式表示)。
（10分）甲、乙两池电极材料如图所示，请按要求回答下列问题：

1,3,5

 

（1）若两池中均为Cu(NO3)2溶液，反应一段时间后：①有红色物质析出的是甲池中的____ 棒（铁、碳）；
②乙池碳极上电极反应属于___________（填氧化反应、还原反应）。
③乙池中阳极上发生的电极反应方程式是    _________________。
（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的化学方程式                                 。
②甲池中碳极上电极反应方程式是                                 。
③若乙池中饱和NaCl溶液100 mL一段时间后在阴极得到112 mL（标准状况）H2，此时乙池溶液的（体积变化忽略不计）pH为__________
（3）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：①阳电极的材料是____________
②阴极反应式是                                 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
(8分)某同学用铅蓄电池作电源，用石墨做电极电解500 mL某浓度的CuSO4溶液，观察到A电极表面有红色固体物质生成，当溶液中原有溶质完全电解后，停止通电，取出A电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6 g。已知铅蓄电池的工作原理为：
Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O
请按要求回答下列问题：
(1)电解CuSO4溶液的化学方程式                                  　　　，
(2)当反应过程中转移的电子为0.02mol时，铅蓄电池内消耗硫酸的物质的量为 mol。
(3)电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为             。
(4)若电解前后溶液的体积不变，电解后溶液的pH=    
(5)写出铅蓄电池负极的电极反应式：                  
（10分）我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。
（1）“可燃冰”属于化石燃料，主要成分是CH4。另外还有两种化石燃料，它们的名称分别是   ________和         。
（2）CH4可与Cl2反应，反应历程如下

则CH4与Cl2反应生成CH3-Cl（g）的热化学方程式为         。
（3）CH4可用于设计燃料电池。甲烷燃料电池的工作原理如下图所示：

则通入CH4的一极为原电池的           （填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为              。
（4）在25℃时，将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后在阳极逸出a mol气体，同时析山w g Na2SO4·10H2O晶体，若温度不变，此时剩余溶液的质量分数是                   。
芬兰籍华人科学家张霞昌研制的“超薄型软电池”获2009年中国科技创业大赛最高奖，被称之为“软电池”的纸质电池总反应为：Zn + 2MnO2 + H2O ="=" ZnO + 2MnO（OH）（碱式氧化锰）。下列说法正确的是         （  ）
A．该电池中Zn作负极，发生还原反应
B．该电池反应中MnO2起催化作用
C．该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2
D．该电池正极反应式为：2MnO2 + 2e- + 2H2O ="=" 2MnO（OH）+ 2OH-
已知铅蓄电池的总反应PbO2 +Pb +２Ｈ２SO4="=" 2PbSO4 + 2H2O ，图为铁铆钉铆在铜板上，有关叙述不正确的是
A．铅蓄电池放电时，电路中每转移2mol电子，消耗1mol硫酸
B．铅蓄电池充电时，阳极电极反应为PbSO4 + 2H2O- 2e- ="=" PbO2 + 4H+ + SO42-
C．铅蓄电池放电时，内电路硫酸根离子向铅极移动，正极附近溶液的pH增大
D．如图，铁铆钉发生吸氧腐蚀，在铁钉附近滴加K3［Fe（CN）6］溶液，可观察铁钉附近有蓝色沉淀产生

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