题目内容

氨作为一种富氢化合物,具有各种优点,特别是氨有着良好的产业基础,价格低廉,氨作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力.读氨氧燃料电池示意图,回答下列问题:
(1)a电极的电极反应式为
 

(2)反应一段时间后,电解质溶液的pH将
 
(填“增大”“减小”或“不变”);
(3)已知:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,
试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式:
 
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:(1)燃料电池中,负极上是燃料氨发生失电子的氧化反应;
(2)根据电极反应式结合氢离子和氢氧根离子浓度的变化来确定溶液pH的变化;
(3)根据盖斯定律结合热化学方程式的书写方法来书写即可.
解答: 解:(1)该燃料电池中,负极上燃料氨气失电子发生氧化反应,电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O,故答案为:2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O;
(2)反应一段时间后,由于电池反应生成水,所以电解质中氢氧根浓度减小,即碱性减弱,pH减小,故答案为:减小;
(3)已知:①N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,
根据盖斯定律,反应4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)可以由②×3-①×2得到,所以该反应焓变△H=-1266 kJ/mol,
故答案为:4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266 kJ/mol.
点评:本题综合考查学生热化学和电化学的工作原理知识,注意知识的归纳和整理是解题关键,难度不大.
练习册系列答案
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食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的.
已知:①氧化性:103->Fe3+>I2;还原性:S2O32->I-;②KI+I2?KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为4份.第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.
①向第四份试液中加K3Fe(CN)6溶液,根据是否得到具有特征蓝色的沉淀,可检验是否含有
 
(用离子符号表示),蓝色的沉淀是
 
(用化学式表示).
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为:
 
 

(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式:
 
.将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3?H2O.该物质不适合作为食盐加碘剂,其理由是
 

(3)某同学为探究温度和反应物浓度对反应2IO3-+5SO32-+2H+═I2+5SO42-+H2O的速率的影响,设计实验如表所示:
0.01mol?L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL 0.01mol?L-1Na2SO3
溶液的体积/mL
H2O的体积/mL 实验温度/℃ 溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1 5 V1 35 25 t1
实验2 5 5 40 25 t2
实验3 5 5 V2 0 t3
表中数据:t1
 
t2(填“>”、“<”或“=”);表中V2=
 
mL.
节能减排是当今社会的热门话题,研发混合动力汽车对于中国汽车业的未来具有重要的战略意义.混合动力汽车持续工作时间长,动力性好的优点,无污染、低噪声的好处,汽车的热效率可提高10%以上,废气排放可改善30%以上,某种混合动力汽车的动力系统由“1.6L汽油机十自动变速器十20kW十200V镍氢电池”组成.
①混合动力汽车所用的燃料之一是乙醇,1g乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态H2O放出30.0kJ热量,写出乙醇燃烧的燃烧热的热化学方程式
 

②镍氢电池的使用可以减少对环境的污染,它采用储氢金属为负极,碱液NaOH为电解液,镍氢电池充电时发生反应Ni(OH)2=NiO(OH)+
1
2
H2.其放电时的正极的电极反应方程式为
 

③常温下,同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH都大于7,两者中哪种的pH更大,其原因是
 
.0.1mol?L-1 Na2CO3中阴高子浓度大小关系是
 
,向0.1mol?L-1 Na2CO3溶液中滴入少量氢氧化钡溶液,则发生反应的离子方程式为:
 

(2)二氧化锰、锌是制备干电池的重要原料,工业上用软锰矿(含MnO2)和闪锌矿(含ZnS)联合生产二氧化锰、锌的工艺如下:

①操作Ⅰ需要的玻璃仪器是
 

②软锰矿(含MnO2)和闪锌矿与硫酸反应的化学方程式为
 
,上述电解过程中,当阴极生成6.5g B时阳极生成的MnO2的质量为
 

③利用铝热反应原理,可以从软锰矿中提取锰,发生的化学方程式为
 

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