题目内容
【题目】下图是某甲醇燃料电池的工作示意图。下列说法正确的是( )
A.电极b为电池的负极
B.放电前后电解质溶液中的c(OH-)不变
C.放电时溶液中H+向a极移动
D.放电时a极处所发生的电极反应为:CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
【答案】D
【解析】
该燃料电池的总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,加入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极,即a为负极,b为正极,H+由负极向正极移动。
A.由上述分析可知,b为电池的正极,故A错误;
B.电池的总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,产生水稀释电解质,c(H+)减小,c(OH-)增大,故B错误;
C.放电时H+由负极向正极移动,溶液中H+向b极移动,故C错误;
D.a极为负极,发生氧化反应,电极反应式为:CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+,故D正确。
答案选D。
【题目】化学反应条件是研究化学反应的重要方向。
(1)化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢制备:C4H10(g) C4H8(g)+H2(g) △H=+139kJ·mol-1
一定条件下,以异丁烷为原料生产异丁烯,在202kPa和808kPa下异丁烷平衡转化率随温度的变化如图所示。
①p1=_______kPa,选择异丁烯制备的温度条件是550~600℃的理由是_________________。
②若平衡混合气中异丁烯的体积分数为25%,则异丁烷的平衡转化率为_______%(保留小数点后1位)。
(2)异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-0为催化活性物质,反应时间相同时,测得的不同温度、不同载体条件下的数据。
温度/℃ | 570 | 580 | 590 | 600 | 610 | |
以r-Al2O3为载体 | 异丁烷转化率/% | 36.41 | 36.49 | 38.42 | 39.23 | 42.48 |
异丁烯收率/% | 26. 17 | 27. 11 | 27.51 | 26.56 | 26.22 | |
以TiO2为载体 | 异丁烷转化率/% | 30.23 | 30.87 | 32.23 | 33.63 | 33.92 |
异丁烯收率/% | 25.88 | 27.39 | 28.23 | 28.81 | 29.30 |
说明:收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100%
①由上表数据,可以得到的结论是____________(填字母序号)。
a 载体会影响催化剂的活性 b 载体会影响催化剂的选择性 c 载体会影响化学平衡常数
②分析以γ-Al2O3为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因:__________。
(3)工业上用复合氧化钴(组成为Co3O4)、碳酸锂以Li/Co(原子比)=1混合,在空气中900℃下加热5小时制备锂离子电池正极材料LiCo O2,写出制备LiCoO2的化学方程式__________。废旧的锂离子电池需要回收,“放电处理”废旧的锂离子电池有利于锂在正极回收的原因是____________。