题目内容
【题目】如图为镁--次氯酸盐燃料电池的工作原理图,下列有关说法不正确的是
A. 该燃料电池中镁为负极,发生还原反应
B. 电池的总反应式为Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2↓+Cl-
C. 放电过程中OH-移向负极
D. 酸性电解质的镁--过氧化氢燃料电池正极反应为:H2O2+2H++2e-===2H2O
【答案】A
【解析】该原电池中,镁作负极,负极上镁失电子发生氧化反应,正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应,电池反应式为:Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-,原电池放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。A.负极发生氧化反应,故A错误;B.负极上镁失电子,正极上次氯酸根离子得电子,所以电池反应为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-,故B正确;C.原电池中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故C正确;D. 酸性电解质的镁--过氧化氢燃料电池中,正极上过氧化氢得到电子,反应是生成水,电极反应为:H2O2+2H++2e-=2H2O,故D正确;故选A。
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【题目】乙烯是合成食品外包装材料聚乙烯的单体,可以由丁烷裂解制备。
主反应:C4H10(g,正丁烷) C2H4(g)+C2H6(g)△H1
副反应:C4H10 (g,正丁烷) CH4(g)+C3H6(g) △H2
回答下列问题:
(1)化学上,将稳定单质的能量定为0,生成稳定化合物时的释放或吸收能量生成热,生成热可表示该物质相对能量。下表为25℃、101kPa下几种有机物的生成热:
物质 | 曱烷 | 乙烷 | 乙烯 | 丙烯 | 正丁烷 | 异丁烷 |
生成热/kJ·mol-1 | -75 | -85 | 52 | 20 | -125 | -132 |
①表格中的物质,最稳定的是_________________(填结构简式)。
②上述反应中,△H1=______kJ/mol。
③书写热化学方程式时,要标明“同分异构体名称”,其理由是________________________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是_______(填代号)。
A.气体密度保持不变 B.[c(C2H4)·c(C2H6)]/ c(C4H10)保持不变
C.反应热不变 D.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和转化率,下列措施可采用的是_____(填代号)。
A.加入高效催化剂B.升高温度C.充入乙烷D.减小压强
(3)向密闭容器中充入丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等)下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时,随若温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是__________(填代号)。
A.平衡常数降低 B.活化能降低C.催化剂活性降低 D.副产物增多
(4)在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2mol正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10min达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。
①0~10min内乙烯的生成速率v(C2H4)为________mol·L-1·min-1。
②上述条件下,该反应的平衡常数K为____________。
(5)丁烷-空气燃料电池以熔融的K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为______________________________。