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3.某太阳能电池的工作原理如图所示.下列说法不正确的是(  )
A.光照时,太阳能主要转化为电能
B.光照时,b极的电极反应式为VO2+-e-+H2O═VO2++2H+
C.光照时,每转移5 mol电子,有5mol H+由b极区向a极区迁移
D.夜间,a极的电极反应式为V3++e-═V2+

分析 A.太阳能电池是将太阳能转化为电能;
B.光照时,b极上VO2+失电子发生氧化反应;
C.根据电荷守恒判断;
D.夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极上V2+失电子.

解答 解:A.太阳能电池是将太阳能转化为电能,从而实现太阳能的利用,故A正确;
B.光照时,b极上VO2+失电子发生氧化反应,b极反应为VO2++H2O-e-=VO2++2H+,故B正确;
C.根据电荷守恒可知,每转移5 mol电子,即有5mol负电荷转移,则有5mol正电荷转移,所以有5mol H+由b极区向a极区迁移,故C正确;
D.夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+-e-=V3+,故D错误.
故选D.

点评 本题考查原电池知识,侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键,难度不大.

练习册系列答案
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8.工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量NOx、CO、CO2等气体,严重污染空气,对废气进行脱硝,脱碳等处理可实现绿色环保、废物利用.
Ⅰ、脱硝:
已知:①H2的热值为142.9kJ/g(热值是表示单位质量的燃料完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量);
②N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+133kJ/mol
③H2O(g)═H2O(1)△H=-44kJ/mol
则催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为4H2(g )+2NO2( g)=N2(g )+4H2O(g)△H=-1100.2KJ/mol;
Ⅱ、脱碳
(1)CO与空气可设计成燃料电池(以熔融的碳酸盐为电解质).写出该电池的负极反应式:CO-2e-+CO32-=2CO2
(2)甲醇是一种可再生能源,工业上可用合成气制备甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).某温度下在容积为VL的密闭容器中进行反应,其相关数据如图;反应开始至平衡时,用H2表示化学反应速率为$\frac{0.12}{V}$mol ( L•min ).该温度下CO的平衡转化率为60%.
(3)向1L密闭容器中加入1molCO2、3molH2,在适当的条件下,发生反应CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g).
①下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是abe.
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时又3molH-H键断裂
②相同条件下,在容积都为1L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后反应达到平衡.
容器
反应物投入量1mol CO2、3molH2amol CO2、3amolH2
bmolCH3OH(g)、bmolH2O(g)
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.6倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆向反应方向进行,则b的取值可能为b (填序号)
a.0.7           b.0.9          c.1.2
若保持温度不变,起始加入0.5molCO2、0.5molH2、0.5molCH3OH(g)、0.5molH2O(g) 则此反应速率的关系:v> v.(填“>”、“<”或“=”)

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