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(8分)下图是氨氧燃料电池示意图,按照此图的提示,回答下列问题:

(1)a电极作______极(填“正”、“负”或“阴”、“阳”),其电极反应式为_________________;

(2)反应一段时间后,电解质溶液的PH将         (填“增大”、“减小”或“不变”);

(3)已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH= —92.4 kJ·mol-1 ;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= —483.6 kJ·mol-1,试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式:__________________________;

(4)若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮),某铁皮上现需要镀上97.5g锌,理论上至少需要消耗氨气_________L(标准状况)。

 

【答案】

(8分)

(1)负(1分)    2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O(2分,见错无分)

(2)减小(1分)

(3) 4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g) +6H2O(g) ΔH= —1266 kJ·mol-1(2分,见错无分)

(4)22.4(2分)

【解析】

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(16分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行?              。

(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:   

它所对应的化学反应为:                                           。

(3)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:

C(s)+CO2(g)   2CO(g),K1    

CO(g)+H2O(g   H2(g)+CO2(g), K2

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ,K3

则K1、K2、K3之间的关系是:                              。 

(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

该反应的正反应方向是         反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:           。

(5)从图中看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是。已知N-N键键能为167kJ·mol-1,NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol-1,N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol-1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为                                     。

对反应N2O4(g)2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

下列说法正确的是    。

A.A、C两点的反应速率:A>C                 

B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C     

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

(6)以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式                                                          。

 

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科目:高中化学 来源:2013届浙江省高二下学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

(16分)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水。氢气是一种清洁能源,液氢和肼均可用作火箭燃料。

Ⅰ 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知:(g)+ (g)=(g)+(g)      = +

         (g)+ (g)=(g)+(g)= +

(1)氢气作为新能源的优点                              。(答2点)

(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。(g)与(g)反应生成(g)和(g)的热化学方程式为                           

(3)HO的热分解也可得到H,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是                、              

Ⅱ(4)肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时,负极的电极反应式是                                           

(5)下图是一个电化学装置示意图。用肼一空气燃料电池做此装置的电源。

①如果A是铂电极,B是石墨电极,C是硫酸—硫酸铵,阴极的电极反应式是                                       

②利用该装置可制得少量过氧化氢:在阳极上SO42—被氧化成S2O82—(过二硫酸根离子),S2O82—与H2O反应生成H2O2,S2O82—+2H2O=2SO42—+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2,该燃料电池理论上需消耗         molN2H4

(6)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

①装置丙中溶液的P H                     。(填“变大”“变小”或“不变”)

②四种金属活泼性由弱到强的顺序是                

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年浙江省温州市十校联合体高三上学期期中联考化学试卷 题型:填空题

(16分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行?               。

(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:   

它所对应的化学反应为:                                            。

(3)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:

C(s)+CO2(g)   2CO(g),K1    

CO(g)+H2O(g   H2(g)+CO2(g), K2

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ,K3

则K1、K2、K3之间的关系是:                               。 

(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

该反应的正反应方向是         反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:           。

(5)从图中看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是。已知N-N键键能为167kJ·mol-1,NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol-1,N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol-1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为                                      。

对反应N2O4(g) 2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

下列说法正确的是    。

A.A、C两点的反应速率:A>C                 

B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C     

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

(6)以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式                                                          。

 

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科目:高中化学 来源:浙江省期中题 题型:填空题

肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水。氢气是一种清洁能源,液氢和肼均可用作火箭燃料。
Ⅰ 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:
(1)氢气作为新能源的优点___________________。(答2点)
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。反应生成
的热化学方程式为___________________ 。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是__________、_____________。
Ⅱ(4)肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。该电池放电时,负极的电极反应式是_________________。
(5)下图是一个电化学装置示意图。用肼--空气燃料电池做此装置的电源。
①如果A是铂电极,B是石墨电极,C是硫酸—硫酸铵,阴极的电极反应式是_________。
②利用该装置可制得少量过氧化氢:在阳极上SO42-被氧化成S2O82-(过二硫酸根离子),S2O82-与H2O反应生成H2O2,S2O82-+2H2O=2SO42-+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2,该燃料电池理论上需消耗_______molN2H4
(6)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
实验装置与现象
根据实验现象回答下列问题:
①装置丙中溶液的pH______。(填“变大”“变小”或“不变”)
②四种金属活泼性由弱到强的顺序是_________________ 。

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科目:高中化学 来源:模拟题 题型:填空题

防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
(1)氮肥厂的氨氮废水经过初步处理后可得到低浓度氨氮废水,后续处理流程如下:  
过程I:在硝化细菌作用下,O2将NH4氧化为NO3-
过程II:加入甲醇,NO3-和甲醇反应转化CO2和N2
请写出过程I步的离子方程式:_________________ 。
(2)Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Cl-、OH-的浓度关系如图所示[图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物; pCl=-1gc(Cl-)]   
①下列说法中正确的是_____________。
A.为了防止Hg2+水解,配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释。 B.当c(Cl-) =10-1 mol·L-1时,汞元素一定全部以HgCl42-形式存在
C.HgCl2是一种弱电解质,其电离方程式是:HgCl2=HgCl + Cl-
D.当溶液pH保持在4,pCl由2改变至6时,可使HgCl2转化为Hg(OH)2
②HgCl2又称“升汞”,熔点549K,加热能升华,其晶体是_________(填晶体类型)。
(3)汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素,常用以下反应净化汽车尾气:
2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) 在某温度T1℃下,2L密闭容器中充入NO 、CO各0.4mol,测得不同时间的NO和CO物质的量如下表:
①根据上表的数据,在下图中画出CO2的物质的量与时间的关系曲线。
②上述反应达到平衡后,继续加入NO 、CO、CO2 各0.2mol和N__________ mol时,平衡不移动。
③在上述条件下该反应能够自发进行,如果把温度从T1℃升高到T2℃,平衡常数K将__________(填写“变大”、“变小”、“不变”)。
④一种CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似燃料电池,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2ˉ可以在其中自由移动,负极的反应式为____________。

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