【題目】(1)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(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。其正極反應(yīng)方程式為____________,若將負(fù)極材料改為CH4,寫出其負(fù)極反應(yīng)方程式___________。

(2)NH3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)。使用的電解質(zhì)溶液是2 mol·L-1KOH溶液,電池總反應(yīng)為:4NH3+3O22N2+6H2O。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________;每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_________。

【答案】O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- CH4 + 10OH- - 8e- =+ 7H2O 2NH3 + 6OH- -6e- =N2 + 6H2O 0.6NA

【解析】

在原電池中,負(fù)極上失電子,燃料發(fā)生氧化反應(yīng),正極上得電子,氧氣發(fā)生還原反應(yīng)。

(1)氫氧燃料電池正極上氧氣得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電解質(zhì)是堿,則生成OH-,反應(yīng)式為:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,若將負(fù)極材料改為CH4,在堿性條件下應(yīng)該生成,總反應(yīng)式為:CH4 +2O2+2OH- =+3H2O,正極反應(yīng)為:2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-,兩式相減得負(fù)極反應(yīng)方程式為:CH4 + 10OH- - 8e- =+ 7H2O;

(2) NH3代替氫氣,電解質(zhì)溶液是KOH溶液沒有變,則正極反應(yīng)式也沒有變化,電池總反應(yīng)為:4NH3+3O22N2+6H2O,正極反應(yīng)為:3O2 + 6H2O + 12e- = 12OH-,兩式相減得負(fù)極反應(yīng)方程式為:4NH3 + 12OH- -12e- =2N2 + 12H2O,即為2NH3 + 6OH- -6e- =N2 + 6H2O;3.4g NH3物質(zhì)的量為:,根據(jù)負(fù)極反應(yīng)可知,2mol NH3轉(zhuǎn)移6mol電子,則3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.6 mol,即0.6NA。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】醇脫水是合成烯烴的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

相對(duì)分子質(zhì)量

密度/(g·cm3)

沸點(diǎn)/

溶解性

環(huán)己醇

100

0.961 8

161

微溶于水

環(huán)己烯

82

0.810 2

83

難溶于水

合成反應(yīng):在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1 mLH2SO4,b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90 ℃。

分離提純:反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣,最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g

回答下列問題:

1)裝置b的名稱是__________。

2)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。

3)在本實(shí)驗(yàn)分離過程中,產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的_______(上口倒出下口放出”)。

4)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是______。

5)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有____(填正確答案標(biāo)號(hào))

A 圓底燒瓶 B 溫度計(jì) C 吸濾瓶 D 球形冷凝管 E 接收器

6)以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法,合理的是______

a.用酸性高錳酸鉀溶液 b.用金屬鈉 c.測(cè)定沸點(diǎn)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國(guó)土地面積的1/5受到重金屬的污染。鎘鹽因溶解度高,在水中多以離子狀態(tài)存在,對(duì)水生植物的影響尤為嚴(yán)重。某科研小組研究不同濃度的鍋對(duì)水生植物紫萍生理的影響,結(jié)果見圖。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)MDA(膜脂分解最重要的產(chǎn)物之一)的含量與鎘濃度呈正相關(guān)。請(qǐng)回答下列問題。

(1)由圖I可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量為____,由圖I得出的結(jié)論是________________。

(2)可溶性蛋白含量是衡量植物總體代謝的重要指標(biāo)。生物學(xué)上可以用______試劑檢測(cè)可溶性蛋白,會(huì)產(chǎn)生________色的絡(luò)合物。

(3)MDA含量與鎘濃度的關(guān)系可推測(cè):鎘可能是通過破壞______(結(jié)構(gòu))影響________反應(yīng)階段,降低光合速率;同時(shí)也可能通過破壞______(結(jié)構(gòu))影響有氧呼吸第三階段的進(jìn)行。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反應(yīng)過程中的某一時(shí)間SO2O2SO3的濃度分別為:0.2mol/L、0.1mol/L0.2mol/L。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)可能存在的數(shù)據(jù)正確的是

A.c(O2)0.2mol/LB.c(SO2)0.25mol/L

C.c(SO3)0.4mol/LD.c(SO2)c(SO3)0.15mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】溫度為T1時(shí),向容積為2 L 的密閉容器甲、乙中分別充入一定量的CO(g)H2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) H = 41 kJ/mol。數(shù)據(jù)如下,下列說法不正確的是

容器

反應(yīng)物

CO

H2O

CO

H2O

起始時(shí)物質(zhì)的量(mol

1.2

0.6

2.4

1.2

平衡時(shí)物質(zhì)的量(mol

0.8

0.2

a

b

A. 甲容器中,平衡時(shí),反應(yīng)放出的熱量為16.4 kJ

B. T1時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)K = 1

C. 平衡時(shí),乙中CO的濃度是甲中的2

D. 乙容器中,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率約為75%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,向某濃度的二元弱酸H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液,pC與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示(pC=-lgx,x表示溶液中溶質(zhì)微粒的物質(zhì)的量濃度)。下列說法正確的是

A.常溫下,H2C2O4Ka1=100.8

B.pH=3時(shí),溶液中

C.pH0.8增大到5.3的過程中,水的電離程度逐漸增大

D.常溫下,隨著pH的增大,的值先增大后減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知互為同分異構(gòu)體,下列說法不正確的是

A. z的二氯代物有三種

B. x、y的一氯代物均只有三種

C. x、y、z中只有x的所有原子可能處于同一平面

D. x、y 可使溴的四氯化碳溶液因發(fā)生加成反應(yīng)而褪色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】PbCl2是一種重要的化工材料,常用作助溶劑、制備鉛黃等染料。工業(yè)生產(chǎn)中利用方鉛礦精礦(主要成分為PbS,含有FeS2等雜質(zhì))和軟錳礦(主要成分為MnO2)制備PbCl2的工藝流程如下圖所示。

已知:i. PbCl2微溶于水

ii. PbCl2 (s) + 2Cl(aq) PbCl42-(aq) ΔH > 0

1)在浸取前礦石樣品要粉碎,目的是___________。

2)浸取過程中MnO2PbS發(fā)生如下反應(yīng),請(qǐng)將離子反應(yīng)方程式配平:

__+__+PbS+__MnO2=PbCl2+______+_______+__

3)由于PbCl2微溶于水,容易附著在方鉛礦表面形成鈍化層使反應(yīng)速率大大降低,浸取劑中加入飽和NaCl溶液可有效避免這一現(xiàn)象,原因是_______________

4)調(diào)節(jié)pH的目的是_________________。

5)調(diào)節(jié)pH過濾后的濾液進(jìn)入沉降池,從濾液中獲得PbCl2(s)可以采取的措施有_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對(duì)于可逆反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列敘述不正確的是 ( )

A.達(dá)到平衡時(shí),4v(O2=5v(NO)

B.達(dá)到平衡狀態(tài)后,NH3 、O2 、NO 、H2O(g)的物質(zhì)的量保持不變。

C.達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),若增加容器體積,則反應(yīng)速率增大

D.若單位時(shí)間生成xmolNO的同時(shí),生成xmolNH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

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