题目内容

【题目】燃料电池发电站,与普通火力发电站相比,其有害物排放少,运行噪音低,被誉为“绿色”发电站。如图为某空气燃料电池工作原理,下列说法错误的是

A.该电池工作时,X电极附近的溶液pH升高

B.该电池工作时,盐桥中的阴离子向Y电极移动

C.若用甲醇作燃料,则X电极上的反应为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+

D.若用甲烷作燃料,当电路中通过0.8mol电子时,则消耗甲烷的质量为1.6g

【答案】C

【解析】

原电池中,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,电子由负极沿导线流向正极,从图中原电池的电子移动方向可知Y是负极,X是正极。

A.由分析知X为正极,X电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故X电极附近的溶液pH升高,A正确;

B.原电池工作时,阳离子移向正极,阴离子移向负极,故盐桥中的阴离子向Y电极移动,B正确;

C.若用甲醇作燃料,X电极为正极,X电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-C错误;

D.若用甲烷作燃料,Y电极为负极,Y电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,故每转移0.8mol电子时,消耗甲烷的物质的量为0.1molm(CH4)=0.1mol×16g/mol=1.6gD正确;

答案选C

练习册系列答案
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【题目】工业所需氢气大部分由化学法制得,制取出过程中不可避免的会产生副产物COCO2H2S等,CO选择性催化甲烷化技术可实现CO转化为CH4H2O以达到净化氢气的目的。富氢气氛中COCO2甲烷化反应:

CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)H=-206.2kJmol-1

CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=-165.0kJmol-1

回答下列问题:

1CO的转化率()H2CO的选择性()是衡量工艺优劣的重要指标。其中nco,in分别为反应器入口COH2物质的量;nco,out分别为反应器出口COH2的物质的量。

①以一定流速将富氢(含COCO2通过反应器 ,温度低于250℃时,在Ni-ZrO2-SiO2催化剂表面COCO2甲烷化速率均随温度升高而增大,则该温度范围内XCO________(填“增大”“减小”或“无法判断”)

②温度高于270℃反应CO2速率迅速增加,此时H2CO的选择性开始________(填“升高”“下降”或“不变”)

2)恒温恒容条件下H2S发生分解反应,2H2S(g)2H2(g)+S2(g),初始投入2molH2S1moH2,容器中的压强为p,一段时间后反应达到平衡,H2S的物质的量为1mol

①则初始时H2S的分压为________

②该反应的Kp=________(Kp表示分压平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

3)甲烷化过程中H2S会使催化剂中毒,下是图3H2S在催化剂表面逐步解离的能量变化图:

注:TS表示过渡状态

①(c)图中H2S的解离分为________步,决定分解速率快慢的是第________步.

②(b)图SH解离为硫原子和氢原子的反应热为________eV.

Prodhomme研究发现H2S的解离难易与硫原子在催化剂表面吸附的多少有一定关系,观察上图预测该关系为________

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