题目内容
11.为体现“绿色奥运”“科技奥运”,2008年北京奥运会出现了中国自己生产的燃料电池汽车,它是以铂作电极,硫酸溶液作电解液,其工作原理如图所示;(1)燃料电池是把化学能转化为电能,该电池的负极反应式:H2-2e-═2H+
(2)该电池工作中,SO42-移向A极(填“A”或“B”)
(3)溶液的PH变大(填“变大”、“变小”或“不变”)
分析 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,该极上氧气得电子发生还原反应,电解质溶液中阴离子向负极移动.
解答 解:(1)燃料电池把化学能转化为电能,通入燃料的电极是负极,该极上发生失电子的氧化反应,所以负极反应为:H2-2e-═2H+;
故答案为:化学;H2-2e-═2H+;
(2)在燃料电池中,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以SO42-移向A极;
故答案为:A;
(3)该反应总反应为氢气与氧气燃烧生成水,所以电解液硫酸被稀释,则PH变大,故答案为:变大.
点评 本题考查学生燃料电池的工作原理知识,注意把握正负极的判断、电极方程式的书写、离子移动方向等内容,题目难度不大.
练习册系列答案
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1.在一定条件下,在一容积可变的密闭容器中,将SO2和O2混合发生反应:
2SO2(g)+O2(g)$?_{△}^{催化剂}$2SO3(g)△H=-92.3KJ/mol
反应过程中,SO2、O2、SO3的物质的量(mol)的变化如下表(0~4min时,容器气体压强为101KPa):
回答下列问题:
①3~4min和7~9min时段,反应处于平衡状态.
②第5min时,从同时提高速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是增大压强,平衡向正方向移动.
2SO2(g)+O2(g)$?_{△}^{催化剂}$2SO3(g)△H=-92.3KJ/mol
反应过程中,SO2、O2、SO3的物质的量(mol)的变化如下表(0~4min时,容器气体压强为101KPa):
时间min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
n(SO2) | 2.00 | 1.92 | 1.84 | 1.76 | 1.76 | 1.64 | 1.52 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
n(O2) | 1.00 | 0.96 | 0.92 | 0.88 | 0.88 | 0.82 | 0.76 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
n(SO3) | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
①3~4min和7~9min时段,反应处于平衡状态.
②第5min时,从同时提高速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是增大压强,平衡向正方向移动.
2.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层.科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2+N2.
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=1.88×10-4mol•L-1•S-1.
(2)在该温度下,反应的平衡常数K=5000 L•mol-1.
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据.
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号.
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)(mol/L) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=1.88×10-4mol•L-1•S-1.
(2)在该温度下,反应的平衡常数K=5000 L•mol-1.
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.
实验 编号 | T(℃) | NO初始浓度 (mol/L) | CO初始浓度 (mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | 124 | |||
Ⅲ | 350 | 124 |
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号.
19.下列各组物质性质的比较中,不正确的是( )
A. | 热稳定性SiH4<PH3<NH3<H2O | B. | 熔点:Na>K>Rb>Cs | ||
C. | 酸性:H2CO3<H3PO4<H2SO4<HClO4 | D. | 半径:K+>Na+>O2->F- |
3.元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构.下列推测正确的是( )
A. | 同周期元素中X的金属性最强 | |
B. | 原子半径X>Y,离子半径X+>Z2- | |
C. | 同族元素中Z的氢化物沸点最低 | |
D. | 同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强 |