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4.图为Pt电极的氢氧燃料电池工作原理示意图,H2SO4为电解质溶液.有关说法不正确的是(  )
A.a极为负极,电子由a极流向b极
B.a极的电极反应式是:H2-2e-=2H+
C.电池工作一段时间后,装置中c(H2SO4)增大
D.若将H2改为等物质的量CH4,O2的用量增多

分析 氢氧燃料电池工作时,是把化学能转变为电能,通入氢气的一极a为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-=2H+,通入氧气的一极b为原电池的正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,电子由负极a经外电路流向正极b.

解答 解:A、氢氧燃料电池工作时,通入氢气的一极a为电源的负极,电子由负极a经外电路流向正极b,故A正确;
B、通入氢气的一极a为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-=2H+,故B正确;
C、氢氧燃料电池中,H2在负极上a被氧化,O2在正极 b上被还原,总反应为氢气与氧气燃烧生成水,所以装置中电解质溶液体积增大,c(H2SO4)减小,故C错误;
D、将H2改为等物质的量CH4,则转移电子数增大,所以O2的用量增多,故D正确;
故选C.

点评 本题考查氢氧燃料电池的工作原理,题目难度不大,注意正负极的判断及电子流动方向.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是(  )
A.使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B.含有大量Al3+的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、Cl-
C.含有大量Fe3+的溶液中:Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
D.碳酸氢钠溶液:K+、SO42-、Cl-、H+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列说法中,不正确的是(  )
A.反应热指的是反应过程中放出的热量
B.原电池的负极发生氧化反应
C.伴随能量变化的不一定是化学变化
D.电解池的阳极发生氧化反应

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.黄铁矿(主要成分FeS2)、黄铜矿(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常见矿物资源.
(1)Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的四步反应如题图1所示:
①a反应中每生成1molFeSO4转移电子的物质的量为7mol.
②d反应的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
(2)用细菌冶铜时,当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率,其原理如题图2

①冶炼过程中,正极周围溶液的pH增大(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
②负极产生单质硫的电极反应式为CuFeS2-4e-=Cu2++Fe2++2S.
(3)煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在,用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应(见下表),其相关反应的平衡常数的对数值与温度的关系如题图3.
相关反应反应热平衡常数K
FeS2(s)+H2(g)?FeS(s)+H2S(g)△H1K1
$\frac{1}{2}$FeS2(s)+H2(g)?$\frac{1}{2}$Fe(s)+H2S(g)△H2K2
FeS(s)+H2(g)?Fe(s)+H2S(g)△H3K3
①上述反应中,△H1>0(选填:“>”或“<”).
②提高硫的脱除率可采取的措施有升高温度(举1例).
③1000K时,平衡常数的对数lgK1、lgK2和lgK3之间的关系为lgK2=lgK1+lgK3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是(  )
A.
图中总反应为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4
B.
图中正极反应为2H2O+O 2+4e-═4OH-
C.
图中负极反应为Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2
D.
图中向Fe电极区滴入2滴铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.(1)下列过程中不一定释放能量的是AB(请填编号)
A.化合反应      B.分解反应      C.形成化学键     D.燃料燃烧      E.酸碱中和       F.炸药爆炸
(2)等质量的下列物质分别完全燃烧,放出热量较多的是A(填编号)
A.硫蒸气          B.硫固体
(3)已知H2和O2反应放热,且断开l molH-H、lmolO=O、lmolO-H键需吸收的能量分别为Ql、Q2、Q3kJ.由此可以推知下列关系正确的是C(填编号)
A.Ql>Q3        B.Q2>Q3        C.2Ql+Q2<2Q3
D.2Ql+Q2<4Q3 E.Ql+Q2>Q3     F.Ql+Q2<Q3
(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图所示为电池示意图,该电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.
①该电池负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O.
该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断地提供电能,因此大量安全储氢是关键技术之一.金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiH
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2
②反应Ⅱ中的氧化剂是H2O.
③LiH与H2O反应放出的H2用作电池燃料,若Li吸收l0mol H2且能量的转化率为80%,则该电池导线中通过电子的物质的量为32mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.如图,下列装置属于原电池的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.简单原子的原子结构可用下图形象的表示:

其中表示质子或电子,表示中子,则下列有关的叙述正确的是(  )
A.①②③是三种化学性质不同的粒子B.①②③具有相同的质量数
C.①②③为同素异形体D.①②③互为同位素

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Y原子的核外电子数是内层电子的4倍,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.下列说法不正确的是(  )
A.元素Q的最高价氧化物对应的水化物酸性比W的强
B.化合物W2Q2中,各原子最外层均达8电子结构
C.工业上通过电解Z与Q形成的化合物制备Z单质
D.Y单质与X的气态氢化物可发生置换反应

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