题目内容

某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动.下列说法不正确的是(  )
A、工作时电极b作正极,O2-由电极b流向电极a
B、负极的电极反应式为:CO+O2--2e-=CO2
C、当传感器中通过2×10-3mol电子时,说明通过的尾气中含有22.4mL CO
D、传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:该装置是原电池,负极上一氧化碳失电子发生氧化反应,电极反应式为CO-2e-+O2-═CO2,正极上氧气得电子发生还原反应,原电池放电时电子从负极流向正极,阴离子向负极移动,一氧化碳的含量越大,原电池放电时产生的电流越大.
解答: 解:A.工作时电极b作正极,阴离子向负极移动,O2-由电极b流向电极a,故A正确;
B.负极上一氧化碳失电子发生氧化反应,电极反应式为CO-2e-+O2-═CO2,故B正确;
C.如是标准状况下,传感器中测得有2×10-3mol电子通过时,反应的CO为22.4mL CO,但尾气不一定完全反应,体积一般大于22.4mL,故C错误;
D.一氧化碳的含量越大,原电池放电时产生的电流越大,故D正确.
故选C.
点评:本题是对CO-O2型燃料电池原理的考查,根据原电池正负极上得失电子及反应类型、离子的移动方向等来分析解答,难度不大.
练习册系列答案
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工业上通常采用CO(g)和H2(g)催化合成甲醇CH3OH(g).
(1)已知在某温度和压强下:
①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
③2CH3 OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ?mol-1
则在相同的温度和压强下,CO(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式是
 

(2)在一定温度下,若将10a mol CO和20a mol H2放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为60%,则该反应的平衡常数为
 
(用含a的代数式表示).若此时再向该容器中投入10mol CO.20a mol H2和10a mol CH3OH,判断平衡移动的方向是
 
(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”);与原平衡相比,CO的物质的量浓度
 
(填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)判断该反应达到平衡状态的依据是
 
(填字母序号).
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.2v(H2)=v(CO)
D.容器内CO、H2、CH3 OH的浓度之比为1:2:1
E.CH3 OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(4)一定条件下,在容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
反应物投入量1mol CO、2mol H21mol CH3 OH2mol CH3OH
平衡时
数据
反应能量变
化的绝对值(kJ)
abc
反应物转化率a1a2a3
体系压强(Pa)p1p2p3
则a+b=
 
kJ;a1+a3
 
1(填“<”、“>”或“=”,下同);2p2
 
p3

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