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    某燃料电池以熔融的Na2CO3（其中不含O2-和）为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的电极反应为：正极：26CO2+13O2+52e-====26；负极：2C4H10+26-52e-====34CO2+10H2O

    （1）写出该燃料电池总的化学反应方程式___________________________________。

    （2）为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，为此，必须在正极通入的空气中加入一种物质，其加入的物质是（写化学式）________________；它从哪里来？从___________来。

    （1）2C4H10+13O2====8CO2+10H2O

    （2）CO2  负极

    解析：（1）将正极电极反应式与负极电极反应式相加得总方程式为2C4H10+13O2====8CO2+ 10H2O。

    （2）正极反应式中的CO2是反应物，其不断消耗而需不断补充，而负极反应恰好生成了足量CO2，可用于补充正极CO2的消耗。

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2010?石景山区一模）利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：
    （1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol-1
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1
    2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
    若有17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为
    226.3kJ
    226.3kJ
    ；
    （2）某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应的影响，实验结果如图2所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）
    ①图象中T1和T2的关系是：T1
    ＜
    ＜
    T2（填“＞”、“＜”、“=”或“无法确定”）
    ②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是
    c
    c
    （填字母标号），
    ③在起始体系中加入N2的物质的量为
    n
    3
    n
    3
    mol时，反应后氨的百分含量最大．若容器容积为1L，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下（T2），反应的平衡常数K=
    2.08（mol?L-1）-2
    2.08（mol?L-1）-2
    ；
    （3）N2O3是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．
    ①一定温度下，在恒容密闭容器中N2O3可发生下列反应：2N2O3?4NO2（g）+O2△H＞0下表为反应在某温度下的部分实验数据则50s内NO2的平均生成速率为
    0.0592mol?L-1?s-1
    0.0592mol?L-1?s-1

    V/s 0 50 100
    c（N2O3）/mol?L-1 5.00 3.52 2.48
    ②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O3，装置如图1所示，其中Y为CO2．写出石墨I电极上发生反应的电极反应式
    H2+CO32-═CO2+H2O+2e-
    H2+CO32-═CO2+H2O+2e-

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”．其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大．
    （1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）
    催化剂
    2CO2（g）+N2（g）．△H＜0
    若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图甲正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
     
    （填代号）．
    （下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
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    （2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染．已知：
    CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ/mol
    2NO2（g）?N2O4（g）△H=-56.9kJ/mol
    H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
    写出CH4催化还原N2O4（g）生成N2和H2O（l）的热化学方程式：
     
    ．
    （3）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染．图乙，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），反应原理为：NO（g）+NO2（g）+2NH3（g）?2N2（g）+3H2O（g）．
    ①该反应的△S
     
    0，△H
     
    0（填“＞”、“=”或“＜”）．
    ②对于气体反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）也可以表示平衡常数（记作KP），则上述反应的KP=
     
    ．
    ③以下说法正确的是
     
    ．
    A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
    B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
    C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
    （4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图丙．该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为
     
    ．
    （5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO（NH2）2〕溶液除去．反应生成对大气无污染的气体．1mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO2体积比为1：1）的质量为
     
    g．

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年湖南师大附中高二12月阶段检测化学试卷 题型：填空题

    (14分) “洁净煤技术”研究在世界上相当普遍，科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出了热值高达122500~16000 kJ·m-3的煤炭气，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。
    （1）已知：
    C(s)+O2(g)=CO2(g)　　　ΔH1＝—393.5 kJ·mol-1　　　①
    2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　　ΔH2＝—483.6 kJ·mol-1　　 ②
    C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH3＝＋131.3 kJ·mol-1　 ③
    则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= 　　　　　　kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气（CO、H2）33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O，反应过程中转移　　　　mol e-。
    （2）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，是用煤炭气（CO、H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气体在正极反应，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。负极的电极反应式为：CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为　　                            　　　。
    （3）密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如右图所示。
    ①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为VAL，则该温度下的平衡常数K=　　             　　　；A、B两点时容器中物质的物质的量之比为n(A)总：n(B)总=　　 　　　。
    ②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA　　 　　　tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
    ③在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是　    　　。
    A 降温     B 加压     C 使用催化剂    D 将甲醇从混合体系中分离出来

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年江西省协作体高三第一次联考理综化学试卷（解析版） 题型：填空题

    2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。

    （1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0

    若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是???????? （填代号）。

    （下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

    （2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)? △H＝－867 kJ/mol

    2NO2(g)N2O4(g)?? △H＝－56.9 kJ/mol

    H2O(g) ＝ H2O(l)?? ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

    写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：???????????????????????????????????? 。

    （3）用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），

    反应原理为：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

    ①该反应的△S???? 0，△H????? 0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。

    ②对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数（记作KP），

    则上述反应的KP＝???????????????? 。

    ③以下说法正确的是????????????????? 。

    A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高

    B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响

    C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

    （4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为?? ??????????????????? ? 。

    （5）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO2体积比为1:1）的质量为___________g。

     

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年广西桂林中学高三8月月考化学试卷（解析版） 题型：填空题

    (12分)欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质

    (1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：(系数按顺序填在答题卷上)

    ___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O 

    (2)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

                 物质

          n/mol

    T/℃

    活性炭

    NO

    E

    F

    初始

    2.030

    0.100

    0

    0

    T1

    2.000

    0.040

    0.030

    0.030

    T2

    2.005

    0.050

    0.025

    0.025

    ①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式                   。

    ②根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）           。

    a．T1＞T2            b．T1＜T2        c．无法比较

    (3)CO2经常用氢氧化钠来吸收，现有0.4molCO2，若用200ml  3mol/LNaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：                           

    (4)CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质， CO 为阳极燃气，空气与 CO2 的混和气为阴极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，其阳极反应式:2CO + 2CO32－ =4CO2 +4e－ 则 阴极反应式：               ，电池总反应式：                      。

     

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