题目内容

【题目】如图是一种航天器能量储存系统原理示意图.下列说法正确的是(
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:O2+2H2O+4e=4OH
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化

【答案】C
【解析】A、存在能量转化形式有太阳能、机械能、化学能、电能,则不只是三种,故A错误; B、装置Y为燃料电池,正极电极反应式是O2+2H2O+4e=4OH , 故B错误;
C、由装置X可知,水分解生成氢气和氧气,燃料电池的原料是氢气和氧气,则能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生,故C正确;
D、太阳能电池白天发出的直流电一部分供工作马达运转,富余的电力通过装置X进行水的电解,生成氢气和氧气,夜间再通过装置Y燃烧氢氧来发电,以继续支持工作马达运转.装置X和Y实际上是存储了部分太阳能电池产生的电能.该系统能量并非完全转化,故D错误;
故选:C.

练习册系列答案
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【题目】研究氮及其化合物对化工生产有重要意义.
(1)工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJmol﹣1
下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时N2的物质的量浓度随时间的变化,图乙表示在其他条件不变的情况下,改变起始投料中H2与N2的物质的量之比(设为n)对该平衡的影响

①已知图甲中0~t1 min内,v(H2)=0.03molL﹣1min﹣1 , 则t1=;若从t2 min起仅改变一个反应条件,则所改变的条件可能是(填一种即可);图乙中,b点时n=
②已知某温度下该反应的K=10,该温度下向容器中同时加入下列浓度的混合气体:c(H2)=0.1molL﹣1 , c(N2)=0.5molL﹣1 , c(NH3)=0.1molL﹣1 , 则在平衡建立过程中NH3的浓度变化趋势是(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”).
(2)已知肼(N2H4)是二元弱碱,其电离是分步的,电离方程式为
(3)中国航天科技集团公司计划在2015年完成20次宇航发射任务.肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气.
已知:①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l)
△H1=﹣195kJmol﹣1
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)
△H2=﹣534.2kJmol﹣1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式:
(4)以NO2为原料可以制得新型绿色硝化剂N2O5 , 原理是先将NO2转化为N2O4 , 然后采用电解法制备N2O5 , 其装置如图丙所示,两端是石墨电极,中间隔板只允许离子通过,不允许水分子通过.
①已知两室加入的试剂分别是:a.硝酸溶液;b.N2O4和无水硝酸,则左室加入的试剂应为(填代号),其电极反应式为
②若以甲醇燃料电池为电源进行上述电解,已知:CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣651kJmol﹣1 , 又知甲醇和水的汽化热分别为11kJmol﹣1、44kJmol﹣1 , 标准状况下,该燃料电池消耗0.5mol CH3OH产生的最大电能为345.8kJ,则该电池的能量效率为(电池的能量效率=电池所产生的最大电能与电池所释放的全部能量之比).

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