题目内容
空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是
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A.当有0.1 mol电子转移时,a极产生1.12 L O2(标准状况下)
B.b极上发生的电极反应是:4H2O+4e- =2H2↑+4OH-
C.c极上进行还原反应,B中的H+可以通过隔膜进入A
D.d极上发生的电极反应是:O2+4H++4e- =2H2O
(1)火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。
①用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知: N2(g)+2O2(g)===N2O4(g) ΔH=+10.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543 kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应生成氮气和气态水的热化学方程式:________________________。
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮。试推断出二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施): ____________________。
(2)在0.5L恒容密闭容器中,一定量的N2与H2进行反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=bkJ•mol﹣1,其化学平衡常数K值和温度的关系如下:
温度/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | 1.0 | 0.86 | 0.5 |
写出该反应的化学平衡常数的表达式: ,b 0(填“大于”、“小于”或“等于”)
②400℃时,测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3mol、2mol、1mol时,此时刻该反应的v正(N2) v逆(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航空航天。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O2+4e-===2O2-)。
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①c电极的名称为________,d电极上的电极反应式为______________________。
②如图2所示为用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液,a电极上的电极反应式为___________________。若a电极产生56 mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=__________(不考虑溶液体积变化) 。
下列有关纯净物、混合物、电解质、非电解质的正确组合为
选项 | 纯净物 | 混合物 | 电解质 | 非电解质 |
A | 盐酸[来 | 淀粉溶液 | 硫酸 | 液氨 |
B | 漂粉 | 水玻璃 | 氧化铝 | 二氧化硫 |
C | 胆矾 | 氢氧化铁胶体 | 碳酸钠[来 | 乙醇 |
D | 水银 | 澄清石灰水 | 氯化铜 | 铁 |