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【题目】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( )

A.转移0.1mol电子时,a电极产生1.12LH2。

B.b电极上发生的电极反应是:2H2O+2e-=H2↑+2OH-

C.c电极上发生还原反应,B电池中的H+可以通过隔膜进入A池

D.d电极上发生的电极反应是:O2+4H++4e-=2H2O

【答案】C

【解析】

试题分析:依据图示知左边装置是电解池,右边装置是原电池,a和b电极是电解池的电极,由电源判断a为阴极产生的气体是氢气,b为阳极产生的气体是氧气;c和d电极是原电池的正负极,c是正极,d是负极;电解池中的电极反应为:b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH - -4e - =2H 2 O+O 2 ↑;a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H + +4e - =2H 2 ↑;原电池中是酸性溶液,电极反应为:d为负极失电子发生氧化反应:2H 2 -4e - =4H + ;c电极为正极得到电子发生还原反应:O 2 +4H + +4e - =2H 2 O,则A.没有标况下条件,A错误;B。b为阳极产生的气体是氧气,失电子,B不正确;C、c电极为正极得到电子发生还原反应:O 2 +4H + +4e - =2H 2 O,溶液中H+向正极移动,C正确;D。 d为负极失电子发生氧化反应:2H 2 -4e - =4H + ,D错误;

练习册系列答案
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【题目】(1)已知常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,在FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液产生沉淀和气体,反应的离子方程式为:__________;若将所得悬浊液的pH调整为4,则溶液中Fe3+浓度为__________molL-1

(2)已知水存在如下平衡:H2OH++OH-△H>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是__________.

A.向水中加入NaHSO4固体

B.向水中加Na2CO3固体

C.加热至100℃[其中c(H+)=1×10-6 molL-1]

D.向水中加入NH4Cl固体

(3)常温下,浓度均为0.1molL-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;

溶质

CH3COONa

NaHCO3

Na2CO3

NaClO

NaCN

pH

8.8

9.7

11.6

10.3

11.1

上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是__________,根据表中数据,浓度均为0.01molL-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是__________(填编号).

A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3

(4)下列说法不正确的是(填序号〕____________。

A.某温度下纯水中的c(H+)=10-6,故其显酸性

B.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小

C.相同温度下,0.1mol/LNH4Cl溶液中NH4+的浓度比0.1mol/L氨水中NH4+的浓度大

D.相同温度下pH均为8 的Na2CO3和NaHCO3溶液,前者物质的量浓度大

E.向饱和石灰水中加入CaO固体,溶液中Ca2+、OH-的物质的量均减小

(5)实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯.当400mL 1molL-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__________.

【题目】氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO (NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1

③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98 kJ·mol-1则a为 。

(2)反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) 在合成塔中进行。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为:

A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61

生产中应选用水碳比的数值为 (选填序号)。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是 。

(3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:

NO+NO2+H2O=2HNO2;2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)= (空气中氧气的体积含量大约为20%)。

②图2是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为 %。

(4)图3表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。

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