题目内容
【题目】如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700~900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
![]()
A. 电池总反应为:N2H4+2O2=2NO+2H2O
B. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲
C. 当甲电极上有lmol N2H4消耗时,乙电极上有22.4LO2参与反应
D. 电池正极方程式为:O2 + 4e-+2H2O=4OH-
【答案】B
【解析】
该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,正极上O2得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。
A.反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成N2,则电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,A错误;
B.放电时,阴离子向负极移动,即O2-由电极乙移向电极甲,B正确;
C.由电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被还原,由于反应条件未知,所以O2的体积不一定是22.4L,C错误;
D.正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,D错误;
故合理选项是B。
【题目】在10 L的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
请回答:
(1)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K =_________________________________。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是________________(填字母)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中 c(CO)不变
C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,将CO2和H2各0.10 mol充入该容器中,达到平衡后,
测得 c(CO) = 0.0080 mol/L ,则CO2的转化率为______________。
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ___________℃。