質子（H+）交換膜燃料電池（PEMFC）是以氫氣和氧氣為原料將化學能轉化為電能的裝置（如圖）．利用只允許H+通過的質子交換膜將兩極隔開，H2和O2分別在不同電極發(fā)生反應，正、負極反應式可表示為：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+（其中e-表示電子）．則電池工作時的總反應式可表示為    ．該裝置中用于導電的電解質溶液是H2SO4溶液（pH=a），則工作一段時間后（不考慮水蒸發(fā)，且認為生成的產(chǎn)物在電解質溶液中），溶液pH范圍可表示為    ．
【答案】分析：分析題中信息得出電池工作的原理是氫氣與氧氣反應生成水的過程，水增多，使硫酸溶液pH增大．
解答：解：由題中信息正、負極反應式可表示為：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+可知電池工作原理實質是氫氣與氧氣結合成水的過程，故化學方程式為2H2+O2=2H2O，該裝置中由于水的生成而使硫酸溶液的濃度變小，因此pH值增大，但還是酸溶液，pH一定小于7．
故答案為：2H2+O2=2H2O；a＜pH＜7；
點評：酸溶液中加水稀釋PH增大，但還是酸溶液，仍然顯酸性．堿溶液加水稀釋PH減少，但還是堿溶液，仍然顯堿性．
練習冊系列答案
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科目：初中化學 來源： 題型：

19、質子（H+）交換膜燃料電池（PEMFC）是以氫氣和氧氣為原料將化學能轉化為電能的裝置（如圖）．利用只允許H+通過的質子交換膜將兩極隔開，H2和O2分別在不同電極發(fā)生反應，正、負極反應式可表示為：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+（其中e-表示電子）．則電池工作時的總反應式可表示為
2H2+O2=2H2O
．該裝置中用于導電的電解質溶液是H2SO4溶液（pH=a），則工作一段時間后（不考慮水蒸發(fā)，且認為生成的產(chǎn)物在電解質溶液中），溶液pH范圍可表示為
a＜pH＜7
．

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科目：初中化學 來源： 題型：

正電子、負質子都是反粒子，它們跟通常說的電子和質子相比較，質量相等但電性相反．科學家設想，在宇宙中可能存在完全由反粒子構成的物質--反物質．物質與反物質相遇會產(chǎn)生“湮滅”現(xiàn)象，釋放出大量的能量，在能源研究領域中前景可觀．
根據(jù)以上信息，甲、乙、丙、丁四位同學做了相應的預測：
甲：碳原子呈電中性，反碳原子帶負電．
乙：反氫原子是由1個反質子和1個反電子構成的，相對原子質量是1．
丙：二氧化碳和反二氧化碳都能使燃著的木條熄滅．
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（1）你認為反氫原子失去一個反電子后的離子的符號可表示為
H-
H-
．
（2）你認為上述四位同學的預測中，一定正確的是
乙
乙
，一定錯誤的是
甲
甲
，可能正確的是
丙、�。�
丙、�。�
．
（3）假設存在反二氧化碳，請對可能正確的預測設計實驗進行驗證，將方案填入下表：
操作 現(xiàn)象 結論
把一根燃著的木條伸入盛滿反二氧化碳的容器中
把一根燃著的木條伸入盛滿反二氧化碳的容器中
木條熄滅
木條熄滅
 丙的推測正確
將反二氧化碳通入澄清石灰水中
將反二氧化碳通入澄清石灰水中
澄清石灰水變渾濁
澄清石灰水變渾濁
 丁的推測正確

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科目：初中化學 來源： 題型：填空題

質子（H+）交換膜燃料電池（PEMFC）是以氫氣和氧氣為原料將化學能轉化為電能的裝置（如圖）．利用只允許H+通過的質子交換膜將兩極隔開，H2和O2分別在不同電極發(fā)生反應，正、負極反應式可表示為：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+（其中e-表示電子）．則電池工作時的總反應式可表示為________．該裝置中用于導電的電解質溶液是H2SO4溶液（pH=a），則工作一段時間后（不考慮水蒸發(fā)，且認為生成的產(chǎn)物在電解質溶液中），溶液pH范圍可表示為________．

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科目：初中化學 來源：2009年江蘇省“化學與可持續(xù)發(fā)展”化學活動周初中化學競賽初賽試卷（解析版） 題型：填空題

質子（H+）交換膜燃料電池（PEMFC）是以氫氣和氧氣為原料將化學能轉化為電能的裝置（如圖）．利用只允許H+通過的質子交換膜將兩極隔開，H2和O2分別在不同電極發(fā)生反應，正、負極反應式可表示為：O2+4H++4e-=2H2O，2H2-4e-=4H+（其中e-表示電子）．則電池工作時的總反應式可表示為    ．該裝置中用于導電的電解質溶液是H2SO4溶液（pH=a），則工作一段時間后（不考慮水蒸發(fā)，且認為生成的產(chǎn)物在電解質溶液中），溶液pH范圍可表示為    ．

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