【题目】甲烷和甲醇可以做燃料电池,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题
(1)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图1所示:通入a气体的电极是原电池的极(填“正”“负”),其电极反应式为 .
(2)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图2所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml.闭合K后,若每个电池甲烷用量均为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为(法拉第常数F=9.65×104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为 .
【答案】
(1)负;CH3OH+H2O﹣6e﹣═CO2+6H+
(2)7.72×103C;13
【解析】解:(1)燃料电池中,通入燃料的电极为负极,发生氧化反应,加成被氧化生成二氧化碳,电极方程式为,所以答案是:负;CH3OH+H2O﹣6e﹣═CO2+6H+;(2)电解氯化钠溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,可知关系式1 mol CH4~8 mol e﹣~8molNaOH,故若每个电池甲烷通入量为0.224L(标准状况),生成0.08molNaOH,c(NaOH)= =0.1mol/L,pH=13;电解池通过的电量为 ×8×9.65×104Cmol﹣1=7.72×103C(题中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算),所以答案是:7.72×103C;13.
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【题目】下列说法中正确的是
A.2p2 表示 2p 能级有两个轨道
B.处于最低能量的原子叫做基态原子
C.同一原子中, 2s、3s 电子的能量逐渐减小
D.同一原子中,2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多
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【题目】羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害.在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1
反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的是( )
A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应
B.通入CO后,正反应速率逐渐增大
C.反应前H2S物质的量为7mol
D.CO的平衡转化率为80%
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【题目】硼和氮元素在化学中有很重要的地位,回答下列问题:
(1)基态硼原子核外电子有种不同的运动状态,基态氮原子的价层电子排布图为 . 预计于2017年发射的“嫦娥五号”探测器采用的长征5号运载火箭燃料为偏二甲肼[(CH3)2NNH2].(CH3)2NNH2中N原子的杂化方式为 .
(2)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,可利用化合物B3N3H6通过如下反应制得:3CH4+2B3N3H6+6H2O═3CO2+6H3BNH3①H3BNH3分子中是否存在配位键(填“是”或“否”),B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为 .
②与B3N3H6互为等电子体的分子是(填一个即可),B3N3H6为非极性分子,根据等电子原理写出B3N3H6的结构式 .
(3)“嫦娥五号”探测器采用太阳能电池板提供能量,在太阳能电池板材料中除单晶硅外,还有铜,铟,镓,硒等化学物质,回答下列问题:①SeO3分子的立体构型为 .
②金属铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水与H2O2的混合溶液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子反应方程式为 .
③某种铜合金的晶胞结构如图所示,该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为 apm,则该晶体的密度为(用含a的代数式表示,设NA为阿伏伽德罗常数的值).
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【题目】写出下列反应的热化学方程式
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1mol NH3(g),放出46.1KJ热量.
(2)0.5mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出445kJ的热量.
(3)如图所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
(4)合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能,贮氢合金可催化由CO、H2合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为
已知温度为T时:
CH4(g)+2H2O═CO2(g)+4H2(g)△H=+165KJmol
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=﹣41KJmol.
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【题目】为提纯下列物质,所选除杂试剂和分离的主要操作方法都合理的是 ( )
选项 | 被提纯的物质(杂质) | 除杂试剂 | 主要操作方法 |
A | NaHCO3溶液(Na2CO3) | 澄清石灰水 | 过滤 |
B | NaCl溶液(Br2) | 乙醇 | 分液 |
C | CO2(HCl) | 饱和NaHCO3溶液 | 洗气 |
D | KNO3溶液(KOH) | FeCl3溶液 | 过滤 |
A. A B. B C. C D. D
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