题目内容

13.如图是某空间站能量转化系统局部示意图,其中水电解系统及燃料电池系统中的溶液均采用氢氧化钠溶液.下列有关说法错误的是(  )
A.该能量转化系统中的水可以循环使用
B.水电解系统中负极产生的气体能使带火星的木条复燃
C.燃料电池系统产生的能量实际上来自于水
D.水电解系统中加入氢氧化钠溶液,目的是为了增强水的导电性

分析 根据空间站能量转化系统局部示意图,利用水的分解反应和燃料电池中的反应来分析反应中的能量变化.燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能.从这一点看,它和其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等是类似的.但是,它工作时需要连续地向其供给反应物质--燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大一样.由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池.

解答 解:A.由转化图可知,该系统中水既可分解也可生成,是循环使用的,说法正确;
B.燃料电池水电解系统中负极产生的气体是氢气,能燃烧,故可以作为燃料使用,说法错误;
C.燃料电池系统产生的能量来源于化学反应产生的化学能,属于化学能转变为电能,不是来源于水,说法错误,;
D.水电解系统中的溶液采用NaOH溶液,是为了使水的导电性增强,说法正确;
故选BC.

点评 此题出题的切入点新颖,以信息的形式考查了化学反应与能量的关系,解答时要根据所学知识细心分析.

练习册系列答案
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8.教材中讲到:二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,其实在日常生活中很多物质都可以作为过氧化氢分解的催化剂,这段话引起了化学探究小组的兴趣,并进行“寻找新的催化剂”研究性实验.
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤实验现象
Ⅰ.分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象.A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象.试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag./
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象./
【实验结论】
(1)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的化学性质和质量在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(2)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式过氧化氢$\stackrel{氧化铁}{→}$水+氧气.
【实验评价】
(3)实验设计IV的目的是比较氧化铁和二氧化锰的催化效果;
(4)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是二氧化锰的催化效果比氧化铁好.
【实验拓展】查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢分解的催化剂.
下列有关催化剂的说法中正确的是B
A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物.

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