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氢氧燃料电池的基本构造如图。A、B是多孔石墨制成,通入的气体由孔隙中逸出,在电极表面得失电子。电解质溶液是KOH溶液。下列关于该电池的说法中
错误
的是
A.H
2
发生氧化反应 B.e
-
由B电极流向A电极
C.A电极为负极 D.每摩O
2
得到4mole
-
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B
略
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燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能,而不经过热能中间形式,现已广泛使用。如甲烷燃料电池,其电极反应为:负极:CH
4
+10OH
-
-8e
-
= CO
3
2-
+7H
2
O
正极:2O
2
+8e
-
+4H
2
O = 8OH
-
。今欲得27g水,则电池中电子转移的物质的量为
A.1mol
B.2mol
C.4mol
D.6mol
实验室用铅蓄电池作电源电解水,已知铅蓄电池放电时的电极反应如下:
负极:Pb + SO
4
2―
―2e
―
="=" PbSO
4
正极:PbO
2
+ 4H
+
+ SO
4
2―
+2e
―
="=" PbSO
4
+ 2H
2
O
若制得0.1mol 的H
2
,此时电池内消耗的硫酸的物质的量至少是
A.0.025 mol
B.0.50 mol
C.0.10 mol
D.0.20 mol
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Na
2
SO
3
溶液的目的是将PbO
2
还原为PbO,若实验中所取铅膏浆液质量为47.8g,其中PbO
2
的质量分数为15.0%,要将PbO
2
还原,至少需要加入
mL1.0mol·L
-1
Na
2
SO
3
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CO
2
,还要求提供充足的O
2
。
⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO
2
=2CO+O
2
,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH
-
-4e
-
=O
2
↑+2H
2
O,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+O
2
(△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N
2
+O
2
2NO为例)、人工固氮(以N
2
+3H
2
2NH
3
为例)反应的平衡常数
的值如下表。
反应
N
2
+0
2
2NO
N
2
+3H
2
2NH
3
温度/℃
27
2000
100
400
K
3.84×10
-31
0.1
3.4×10
9
2.0x10
4
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:N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g)
=-92.4kJ·mol
-1
2H
2
(g)+0
2
(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,N
2
可以与水反应,则反应 N
2
(g)+3H
2
0(1)=2NH
3
(g)+3/2O
2
(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:N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g),其
(H
2
)和
(NH
3
)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t
3
时由673 K升至773 K,则
(H
2
)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H
2
的浓度变化表示)
(H
2
)=
。
③若开始时
(N
2
)=
(H
2
),则反应的平衡常数
=
(用代数式表示)。
已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极:Pb+SO
4
2
—
-2e
—
=PbSO
4
,
正极:PbO
2
+ 4H
+
+ SO
4
2
—
+ 2e
—
= PbSO
4
+ 2H
2
O。实验室用铅蓄电池作电源,用惰性电极电解CuSO
4
溶液,当阴极析出2.4g铜时,铅蓄电池内消耗H
2
SO
4
物质的量至少是
A.0.050mol
B.0.075mol
C.0.20mol
D.0.40mol
(8分)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)右图是锌锰干电池的基本构造图,关于该电池的使用和性能,说法
正确的是
A.该
电池可充电后反复使用
B.该电池可用于闹钟、收音机、照相机等
C.该电池使用后能投入火中,也可投入池塘中
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为:
已知Ni(OH)
2
和Cd(OH)
2
均难于溶于但酸,以下说法正确的是
A.以上反应是可逆反应 B.反应环境为碱性
C.电池放电时Cd做负极 D.是一种二次电池
(3)美国阿波罗的氢氧燃料电池是一种新型电源,其构造如图所示,a、b两个电极均由多孔的碳块组成,通入氢气和氧气由孔隙中逸出,并在电极表面发生电极反应而放电。
①其电极为a是
极(填正或负)
②若为飞行员提供了360kg的水,则电路中通过了
mol电子。
一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH溶液中,分别向两极通乙烷(C
2
H
6
)和氧气,有关此电池的推断错误的是
A.通乙烷的电极为负极,电极反应为:C
2
H
6
+18OH
―
―14e
—
=2CO
3
2
-
+12H
2
O
B.参加
反应的O
2
与C
2
H
6
的物质的量之比为7∶2
C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度将下降
D.放电一段时间后,正极
区附近溶液的pH减小
碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以KOH溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s) + 2MnO
2
(s) + H
2
O(l)===Zn(OH)
2
(s) + Mn
2
O
3
(s)。下列说法正确的是( )
A.该电池的正极为锌
B.电池正极的反应式为:2MnO
2
(s) + H
2
O(1) + 2e
—
="==" Mn
2
O
3
(s) + 2OH
—
(aq)
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.该电池反应中二氧化锰起催化作用
关 闭
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