【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定，請回答：

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是 ，在導(dǎo)線中電子流動方向為 （用a、b 表示）。

（2）負(fù)極反應(yīng)式為 。

（3）電極表面鍍鉑粉的原因是 。

（4）該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷

提供電能。因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：w.w.w..c.o.mⅠ．2Li＋H22LiH Ⅱ．LiH＋H2O＝LiOH＋H2↑

①反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是 。

②已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為 。

③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80％，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為 mol。

【答案】（1）由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；a→b

（2）2H2＋4OH－－4e－＝4H2O或H2＋2OH－－2e－＝2H2O

（3）增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率

（4）①H2O ②或8.71×10-4 ③32

【解析】

試題分析：（1）燃料電池中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，所以通入氫氣的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，則電子流向由a到b；

（2）堿性條件下，氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為H2＋2OH－－2e－＝2H2O；

（3）反應(yīng)物接觸面積越大，其反應(yīng)速率越快，在電極表面鍍鉑粉，增大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數(shù)，加快反應(yīng)速率，同時也增大了Pt的利用率以降低成本；

（4）①水中氫元素的化合價從+1價降低到0價，得到電子，水是氧化劑。LiH中H元素化合價從-1價升高到0價，失去電子，LiH是還原劑。

②根據(jù)2Li＋H22LiH可知生成LiH的質(zhì)量＝，LiH的體積＝160g÷0.82g/cm3＝195.12cm3，氫氣體積＝224L＝224000cm3，所以生成的LiH體積與被吸收的H2體積比＝195.12：224000＝；

③由2Li＋H22LiH、LiH＋H2O＝LiOH＋H2↑得若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則轉(zhuǎn)化的氫氣物質(zhì)的量＝224L×80%/22.4L/mol＝8mol，最終生成氫氣的物質(zhì)的量是16mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量＝16mol×2＝32mol。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在2 L的密閉容器內(nèi)，800℃時反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：

時間(s)

0

1

2

3

4

5

n(NO)(mol)

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式：K＝_____________________。已知：K300℃＞K350℃，則該反應(yīng)是______熱反應(yīng)。

（2）右圖表示NO2的變化的曲線是_______。用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝_______________。

（3）能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________。

a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器內(nèi)壓強保持不變

c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器內(nèi)密度保持不變

（4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是________。

a．及時分離出NO2氣體 b．適當(dāng)升高溫度 c．增大O2的濃度 d．選擇高效催化劑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化學(xué)與材料、生活和環(huán)境密切相關(guān)。下列有關(guān)說法中錯誤的是( )

A. 某新型航天服材料主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成，它是一種新型無機非金屬材料

B. 瑪瑙飾品的主要成分與建筑材料砂子相同

C. 明礬凈水時發(fā)生了化學(xué)及物理變化，能起到凈水作用，而沒有殺菌、消毒的作用

D. 醫(yī)用酒精是利用了乙醇的氧化性來殺菌消毒的

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有機物A可由葡萄糖發(fā)酵得到，也可以從牛奶中提取。純凈的A為無色粘稠液體，易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗：

實驗步驟

解釋或?qū)嶒灲Y(jié)論

（1）稱取A 9.0 g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍。

試通過計算填空：

（1）A的相對分子質(zhì)量為_________

（2）將9.0 g A在足量純O2中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4 g和13.2 g。

（2）A的分子式為________________

（3）另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng)，生成2.24 LCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24 L H2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

（3）用結(jié)構(gòu)簡式表示A中含有的官能團__________、____________。

（4）A的核磁共振氫譜如下圖：

（4）A中含有______種氫原子。

（5）綜上所述，A的結(jié)構(gòu)簡式為_____ ___。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】亞硝酸氯(C1NO)是有機合成中的重要試劑�？捎�NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到，化學(xué)方程式為2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)，

（1）氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酸氯，涉及如下反應(yīng)：

①2NO2(g)+NaC1(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1

②4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2

③2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)K3

則K1，K2，K3之間的關(guān)系為K3=______________。

（2）已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(亞硝酸氯的結(jié)構(gòu)為Cl-N=O):

則2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反應(yīng)的△H和a的關(guān)系為△H=______________kJ/mol。

（3）300℃時.2NO(g)+C12(g)2ClNO(g)的正反應(yīng)速率表達式為v正=k·cn(ClNO)，

測得速率和濃度的關(guān)系如下表：

n=____________；k=____________(注明單位)。

（4）在1L的恒容密閉容器中充入2molNO(g)和1molC12(g)，在不同溫度下測得c(C1NO)與時間的關(guān)系如圖A:

①該反應(yīng)的△H____________0(填“>”“<”或“=”)。

②反應(yīng)開始到10min時NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=____________mol/(L·min)，

③T2時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________

（5）一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡時ClNO的體積分?jǐn)?shù)隨n(NO)/n(C12)的變化圖象如圖B，則A、B、C三狀態(tài)中，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是____________點，當(dāng)n(NO)/n(C12)=1.5時，達到平衡狀態(tài)ClNO的體積分?jǐn)?shù)可能是D、E、F三點中的____________點。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中，下列排序正確的是（ ）

A. c(OH－)>c(HA)>c(HB)>c(H+) B. c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)

C. c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+) D. c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】乙二醛(OHC－CHO)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品。

Ⅰ．工業(yè)生產(chǎn)乙二醛

（1）乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法

在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。該法具有原料易得、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，但也存在比較明顯的缺點是 。

（2）乙二醇(HOCH2CH2OH)氣相氧化法

① 已知：OHC－CHO(g)＋2H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH＝－78 kJ·mol－1 K1

2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) ΔH＝－484 kJ·mol－1 K2

乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)HOCH2CH2OH(g)＋O2(g)OHC—CHO(g)＋2H2O(g)的ΔH＝ kJ·mol－1。相同溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝ (用含K1、K2的代數(shù)式表示)。

② 當(dāng)原料氣中氧醇比為1.35時，乙二醛和副產(chǎn)物CO2的產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如下圖所示。反應(yīng)溫度在450～495℃之間和超過495℃時，乙二醛產(chǎn)率降低的主要原因分別是 、

Ⅱ．乙二醛電解氧化制備乙醛酸(OHC—COOH)的生產(chǎn)裝置如下圖所示，通電后，陽極產(chǎn)生的Cl2 與乙二醛溶液反應(yīng)生成乙醛酸。

（3）陰極電極式為

（4）陽極液中鹽酸的作用，除了產(chǎn)生氯氣外，還有

（5）保持電流強度為a A，電解t min，制得乙醛酸m g，列式表示該裝置在本次電解中的電流效率η＝

(設(shè)：法拉第常數(shù)為f C·mol－1；η=)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（I）有機物M（分子式：C6H4S4）是隱形飛機上吸波材料的主要成分。某化學(xué)興趣小組為驗證其組成元素，進行了如下實驗：將少量樣品放入A的燃燒管中，通入足量O2，用電爐加熱使其充分燃燒，并將燃燒產(chǎn)物依次通入余下裝置。（右圖中的夾持儀器的裝置已略去）

（1）裝置B的目的是驗證有機物中含氫元素，則B中盛裝的試劑名稱為 ________；

（2）能證明有機物含碳元素的現(xiàn)象是__________；

（3）指出裝置F中的錯誤： ________。

（II）苯甲酸的重結(jié)晶實驗基本操作如下：①將粗苯甲酸1g加到100mL的燒杯中，再加入50mL蒸餾水，在石棉網(wǎng)上邊攪拌邊加熱，使粗苯甲酸溶解，②全溶后再加入少量蒸餾水并攪拌．③然后，使用短頸玻璃漏斗趁熱將溶液過濾到另一100mL燒杯中，將濾液靜置，使其緩慢冷卻結(jié)晶．④濾出晶體。

回答下列問題：

（1）上述四步操作過程中需用到玻璃棒的步驟有____________；

（2）步驟②的目的是____________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】銅、鐵、鋁都是日常生活中常見的金屬,具有廣泛用途。請回答:

（1）銅元素在元素周期表中位于 ，其原子基態(tài)價層電子排布式為 。

（2）Cu2O的熔點比Cu2S的高,原因為 。

（3）Fe(CO)5是一種常見的配合物,可代替四乙基鉛作為汽油的抗爆震劑。

①寫出CO的一種常見等電子體分子的結(jié)構(gòu)式 ；

兩者相比較沸點較高的為 (填分子式)。

②Fe(CO)5在一定條件下發(fā)生反應(yīng):

Fe(CO)5(s)＝Fe(s)+5CO(g)，已知:反應(yīng)過程中,斷裂的化學(xué)鍵只有配位鍵,由此判斷該反應(yīng)所形成的

化學(xué)鍵類型為 。

（4）已知AlCl3·NH3有配位鍵。在AlCl3·NH3中,提供空軌道的原子是 ；在NH4+中N原子的雜化軌道類型為 。

（5）金屬鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，原子之間相對位置關(guān)系的平面圖如圖乙所示。則晶體鋁中原子的堆積方式為 。已知：鋁原子半徑為d cm，摩爾質(zhì)量為M g·mol-1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體鋁的密度ρ= （表達式）。

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