【題目】液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小,無需氣體存儲裝置等優點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH作為電解質。下列關于該燃料電池的敘述不正確的是( )
A. 電流從右側電極經過負載后流向左側電極
B. 負極發生的電極反應式為N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
C. 該燃料電池持續放電時,K+從負極向正極遷移,因而離子交換膜必需選用陽離子交換膜
D. 該燃料電池的電極材料應采用多孔導電材料,以提高電極反應物質在電極表面的吸附量,并使它們與電解質溶液充分接觸
【答案】C
【解析】該燃料電池中,負極上燃料失電子發生氧化反應,左側為負極,電極反應式為:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正極上氧氣得電子發生還原反應,右側為正極,電極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,電池總反應為:N2H4+O2=N2↑+2H2O,結合離子的移動方向、電流的方向分析解答。
A.該燃料電池中,右側通入氧化劑空氣的電極為正極,電流從正極流向負極,即電流從右側電極經過負載后流向左側電極,A正確;
B.通入燃料的電極為負極,負極上燃料失電子發生氧化反應,電極反應式為:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,B正確;
C.該原電池中,陰極上生成氫氧根離子,所以離子交換膜要選取陰離子交換膜,C錯誤;
D.因為電池中正負極上為氣體參與的反應,所以采用多孔導電材料,可以提高電極反應物質在電極表面的吸附量,并使它們與電解質溶液充分接觸,D正確;
答案選C。
本題考查了燃料電池,明確正負極上發生的反應是解本題關鍵,難點是電極反應式的書寫,要結合電解質溶液的酸堿性書寫,注意電流的方向和電子的流向相反,題目難度不大。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】從能量的變化和反應的快慢等角度研究化學反應具有重要意義。
(1)已知一定條件下,反應N2+3H22NH3為放熱反應;:
①下圖能正確表示該反應中能量變化的是________;
②根據下表數據,計算生成1molNH3時該反應放出的熱量為______kJ;
化學鍵 | H-H | N≡N | N-H |
斷開1mol鍵所吸收的能量 | 436kJ | 946kJ | 391kJ |
③一定溫度下,將3molH2和1molN2通入容積為2 L的密閉容器中發生反應。若5min達到平衡,測得c(NH3)=0.4mol/L,則0至5min內N2的平均化學反應速率v(N2)=______,反應開始與平衡時氣體的物質的量之比為__________;若達到平衡時,該容器內混合氣體總壓強為p,混合氣體起始壓強為p0 ,請用p0、p來表示達到平衡時H2的轉化率為__________。
④ 在③反應條件下,能夠判斷該反應已經達到化學平衡狀態的是______________。
A.容器內混合氣體密度不變
B.混合氣體的壓強不變
C.單位時間內生成n mol N2 的同時生成2n mol NH3
D. v (N2)=2v(NH3)
(2)原電池可將化學能轉化為電能。由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗:
①裝置甲中SO向________ 極移動(填“A”或“B”);
②四種金屬活動性由強到弱的順序是_____________;
③若裝置丙中的電極為質量相等的鐵棒和銅棒,電池工作一段時間后,取出洗凈、干燥、稱量,兩電極質量差為6g,則導線中通過電子的物質的量為______mol。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖是元素周期表的一部分,表中所列字母a、b、c、d、e、f、g、h分別代表某種化學元素。請依據這8種元素回答下列問題。
(1)上述8種元素的單質中常溫下為氣態,且密度最小的是______(填化學式)。
(2)f元素的原子結構示意圖為_______。
(3)c的最高價氧化物對應水化物的化學式為______。
(4)hg的電子式為_______。
(5)b、c、d三種元素的最簡單氫化物的沸點由高到低的順序是______(填化學式)。
(6)元素e的單質與h的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式為__________。
(7)f元素的最簡單氫化物的水溶液顯____性(填“酸”或“堿”),請寫出該氫化物久置在空氣中變質的化學方程式________。
(8)gd-常用作消毒劑,單質砷(As)在堿性溶液中可被gd-氧化為AsO43-,該反應的離子方程式為__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X和Y組成原電池時,Y為電池的負極.X、Y、Z三種金屬的活動性順序為( )
A.X>Y>Z
B.X>Z>Y
C.Y>X>Z
D.Y>Z>X
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】現有如下描述
①冰的密度小于水,液態水中含有(H2O)n都是由于氫鍵所致
②不同種元素組成的多原子分子里的鍵一定都是極性鍵
③離子鍵就是陽離子、陰離子的相互引力
④用電子式表示MgCl2的形成過程:
⑤H2分子和Cl2分子的反應過程就是H2、Cl2分子里的共價鍵發生斷裂生成H原子、Cl原子,而后H原子、Cl原子形成離子鍵的過程
上述說法正確的是( )
A. ①②③④⑤ B. ①② C. ④ D. ①
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】碳是形成化合物種類最多的元素,其單質及化合物是人類生產生活的主要能源物質.請回答下列問題:
(1)有機物M經過太陽光光照可轉化成N,轉化過程如下:
△H=+88.6kJ/mol,則M、N相比,較穩定的是 .
(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱△H=﹣238.6kJ/mol,CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=﹣a kJ/mol,則a238.6(填“>”“<”或“=”).
(3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層,生成HCl和CO2 , 當有1mol Cl2參與反應時釋放出145kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式: .
(4)火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質.將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質可作耐高溫材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=﹣1176kJ/mol,則反應過程中,每轉移1mol電子放出的熱量為 .
(5)汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體.為了解決污染問題,在汽車排氣管內安裝的催化轉化器,可使汽車尾氣中的主要污染物CO和NO轉化為無毒的大氣循環物質.已知: N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol
請寫出污染物CO和NO轉化為無毒的大氣循環物質的熱化學方程式是: .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】火力發電廠釋放出的大量NONOx、SO2、CO2會對環境造成污染.對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理,可實現節能減排、廢物利用等目的.
(1)脫硝:利用甲烷催化還原NOx;
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJmol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJmol﹣1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為 .
(2)脫硫:①某種脫硫工藝將廢氣處理后可獲得硫酸銨和硝酸銨,物質的量濃度相等的硫酸銨溶液和硝酸銨溶液,前者的c(NH4+)與后者的c(NH4+)的關系是 .
A.大于2倍 B.等于2倍 C.介于2倍與2倍之間 D.小于1倍
②25℃時pH均為4的硝酸銨溶液和稀硝酸中由水電離出的氫離子濃度分別為c1、c2 , 則c1與c2的比值等于 .
(3)脫碳:廢氣中的CO2轉化為甲醇(CH3OH)可用于制作甲醇燃料電池(結構如圖),質子交換膜左右兩側的溶液均為1L2molL﹣1H2SO4溶液.電極c上發生的電極反應式為 , 當電池中有1mole﹣發生轉移時左右兩側溶液的質量之差為g (假設反應物a、b耗盡,忽略氣體的溶解).
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