题目内容
16.MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600℃~700℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3,已知该电池的总反应为2H2+O2=2H2O,则下列有关该电池的说法正确的是( )| A. | 随着反应的进行,CO32-在不断消耗 | |
| B. | 该电池的正极的反应式为:4OH-+4e-=O2+2H2O | |
| C. | 放电时CO32-向正极移动 | |
| D. | 该电池负极的反应为:H2+CO32--2e-=H2O+CO2 |
分析 A、根据总反应来判断碳酸根离子的变化情况;
B、根据燃料电池的总反应-负极反应=整机反应来判断;
C、原电池中阴离子均要移向负极,据此回答;
D、在原电池的负极是燃料失电子的氧化反应,据此回答.
解答 解:A、该燃料电池燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3,总反应为2H2+O2=2H2O,随着反应的进行,CO32-的量不变,故A错误;
B、该燃料电池燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3总反应为2H2+O2=2H2O,负极反应为2H2+2CO32--4e-═2H2O+2CO2,用总反应减负极得正极反应式:O2+2CO2+4e-═2CO32-,故B错误;
C、原电池中阴离子向负极移动,故C错误;
D、根据原电池的工作原理:负极是燃料发生氧化反应,即H2+CO32--2e-=H2O+CO2,故D正确;
故选D.
点评 本题的难点在于书写电极反应式,方法抓住正负极转移的电子相等书写,平时学习应多练习,总结归类.
练习册系列答案
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4.氨是重要的化工原料,可以制尿素等多种产品.
(1)合成氨所用的氢气可以甲烷为原料制得,有关化学反应的能量变化如图1所示.
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)△H=+161.1kJ•mol-1.
(2)CO对合成氨的催化剂有毒害作用,常用乙酸二氨合亚铜溶液来吸收原料气中CO,其反应原理为:
[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH3)3]CH3COO•CO(l);△H<0
吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,再生的适宜条件是B.(填写选项编号)
A.高温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.低温、高压
(3)氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(1)+H2O(g)△H<0.某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%.该温度下此反应平衡常数K为2500L2•mol-2.
(4)取两个相同的恒容容器,保持相同温度,并加入等量的CO2气体,根据实验数据绘制出c(NH3)随时间(t)变化的曲线如图2所示,若A、B分别为不同温度时测定的曲线,则A(填“A”或“B”)曲线所对应的实验温度高,判断的依据是A曲线起始浓度小,但在20min时间内反应速率快,说明其温度高.
(5)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
现有常温下0.1mol•L-1的(NH4)2CO3溶液,
①该溶液呈碱性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是由于NH3•H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性.
②该(NH4)2CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是B.
A、c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3•H2O)
B、c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C、c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol•L-1
D、c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
(1)合成氨所用的氢气可以甲烷为原料制得,有关化学反应的能量变化如图1所示.
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)△H=+161.1kJ•mol-1.
(2)CO对合成氨的催化剂有毒害作用,常用乙酸二氨合亚铜溶液来吸收原料气中CO,其反应原理为:
[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH3)3]CH3COO•CO(l);△H<0
吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,再生的适宜条件是B.(填写选项编号)
A.高温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.低温、高压
(3)氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(1)+H2O(g)△H<0.某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%.该温度下此反应平衡常数K为2500L2•mol-2.
(4)取两个相同的恒容容器,保持相同温度,并加入等量的CO2气体,根据实验数据绘制出c(NH3)随时间(t)变化的曲线如图2所示,若A、B分别为不同温度时测定的曲线,则A(填“A”或“B”)曲线所对应的实验温度高,判断的依据是A曲线起始浓度小,但在20min时间内反应速率快,说明其温度高.
(5)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
| 弱电解质 | H2CO3 | NH3•H2O |
| 电离平衡常数 | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | Kb=1.77×10-5 |
①该溶液呈碱性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是由于NH3•H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性.
②该(NH4)2CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是B.
A、c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3•H2O)
B、c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C、c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol•L-1
D、c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
11.现有某无色溶液,只可能含有下表中的几种离子.
为分析其组成,现进行如下实验:
①取 l0mL该溶液于试管中滴加足量的Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到 0.03mol白色沉淀甲.
②取上述反应后的滤液,加人AgNO3溶液未见沉淀产生.
③另取l0mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当加人NaOH的物质的量为0.03mol时,沉淀的量达到最大;继续滴加NaOH溶液并加热,开始产生气体丙,收集气体丙,体积换算成标况下为0.224L(假设丙全部逸出),最后沉淀完全溶解.
下列推断不正确的是( )
| 阳离子 | NH4+、Mg2+、K+、Al3+ |
| 阴离子 | HCO3-、MnO4-、SO42-、Cl- |
①取 l0mL该溶液于试管中滴加足量的Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到 0.03mol白色沉淀甲.
②取上述反应后的滤液,加人AgNO3溶液未见沉淀产生.
③另取l0mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当加人NaOH的物质的量为0.03mol时,沉淀的量达到最大;继续滴加NaOH溶液并加热,开始产生气体丙,收集气体丙,体积换算成标况下为0.224L(假设丙全部逸出),最后沉淀完全溶解.
下列推断不正确的是( )
| A. | 肯定没有 Mg2+、HCO3-、Cl-、MnO4- | |
| B. | 一定含有 K+,且c(K+)=2mol/L | |
| C. | 该溶液可能是KAl(SO4)2和NH4Al(SO4)2的混合溶液 | |
| D. | 若仅根据实验③,将该溶液蒸干、灼烧,有可能得到仅含有氧化铝固体物质 |
8.据某科学杂志报道,国外发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60结构.下列叙述不正确的是( )
| A. | 该物质的熔点不会很高、硬度不会很大 | |
| B. | 该物质形成的晶体属于分子晶体 | |
| C. | 该物质分子中Si60被包裹在C60里面 | |
| D. | 该物质的相对分子质量为2400 |
5.下列关于铵盐的叙述中正确的是( )
| A. | 都是离子化合物 | B. | 受热都能分解出氨气 | ||
| C. | 都易溶于水 | D. | 都可以与碱反应放出氨气 |
6.能鉴别CO2和SO2的试剂是( )
| A. | 紫色石蕊试液 | B. | 氯化钡溶液 | ||
| C. | 酸性高锰酸钾溶液 | D. | 澄清石灰水 |