题目内容

【题目】氢气是未来最理想的能源,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术:2H2O2H2O2。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题:

(1)分解海水时,________能转变为________能,二氧化钛作________。生成的氢气用于燃料电池时,________能转变为________能。水分解时,断裂的化学键为________键,分解海水的反应属于________反应(放热吸热”)

(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应如下:

A极:2H22O24e=2H2O

B极:O24e=2O2

A极是电池的________极;电子从该极________(流入流出”)

【答案】太阳 化学 催化剂 化学 H—O 吸热 流出

【解析】

科学家利用太阳能在催化剂(二氧化钛)作用下,使海水分解,所以是太阳能转变为化学能;水发生分解反应,O-H键发生断裂,该反应过程为吸热反应;生成的氢气用于燃料电池时,是把化学能转变为电能,氢气在负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应,所A极是失去电子发生氧化反应的电极,所以A极是负极,又电子的流向与电流方向相反,故电子从该极流出。

故答案是:(1)太阳 化学 催化剂 化学 HO 吸热;(2)负 流出。

练习册系列答案
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1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJmol-1

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=90.0 kJmol-1

写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:_______

2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是_______(填字母)。

a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压

3250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。

反应物X_______(填“CO2“H2)。

判断依据是_______

4250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H22mol CO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L1

10min的平均反应速率v(H2)_______ mol·L1·min 1

化学平衡常数K = _______

催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:

实验编号

温度(K

催化剂

CO2转化率(%

甲醇选择性(%

A

543

Cu/ZnO纳米棒

12.3

42.3

B

543

Cu/ZnO纳米片

11.9

72.7

C

553

Cu/ZnO纳米棒

15.3

39.1

D

span>553

Cu/ZnO纳米片

12.0

70.6

根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为_______(填字母)。

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