【题目】液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是( )
A. 电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B. 负极发生的电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
C. 该燃料电池持续放电时,K+从负极向正极迁移,因而离子交换膜必需选用阳离子交换膜
D. 该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触
【答案】C
【解析】该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,左侧为负极,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极上氧气得电子发生还原反应,右侧为正极,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。
A.该燃料电池中,右侧通入氧化剂空气的电极为正极,电流从正极流向负极,即电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极,A正确;
B.通入燃料的电极为负极,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,B正确;
C.该原电池中,阴极上生成氢氧根离子,所以离子交换膜要选取阴离子交换膜,C错误;
D.因为电池中正负极上为气体参与的反应,所以采用多孔导电材料,可以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触,D正确;
答案选C。
本题考查了燃料电池,明确正负极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液的酸碱性书写,注意电流的方向和电子的流向相反,题目难度不大。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】从能量的变化和反应的快慢等角度研究化学反应具有重要意义。
(1)已知一定条件下,反应N2+3H22NH3为放热反应;:
①下图能正确表示该反应中能量变化的是________;
②根据下表数据,计算生成1molNH3时该反应放出的热量为______kJ;
化学键 | H-H | N≡N | N-H |
断开1mol键所吸收的能量 | 436kJ | 946kJ | 391kJ |
③一定温度下,将3molH2和1molN2通入容积为2 L的密闭容器中发生反应。若5min达到平衡,测得c(NH3)=0.4mol/L,则0至5min内N2的平均化学反应速率v(N2)=______,反应开始与平衡时气体的物质的量之比为__________;若达到平衡时,该容器内混合气体总压强为p,混合气体起始压强为p0 ,请用p0、p来表示达到平衡时H2的转化率为__________。
④ 在③反应条件下,能够判断该反应已经达到化学平衡状态的是______________。
A.容器内混合气体密度不变
B.混合气体的压强不变
C.单位时间内生成n mol N2 的同时生成2n mol NH3
D. v (N2)=2v(NH3)
(2)原电池可将化学能转化为电能。由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验:
①装置甲中SO向________ 极移动(填“A”或“B”);
②四种金属活动性由强到弱的顺序是_____________;
③若装置丙中的电极为质量相等的铁棒和铜棒,电池工作一段时间后,取出洗净、干燥、称量,两电极质量差为6g,则导线中通过电子的物质的量为______mol。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下图是元素周期表的一部分,表中所列字母a、b、c、d、e、f、g、h分别代表某种化学元素。请依据这8种元素回答下列问题。
(1)上述8种元素的单质中常温下为气态,且密度最小的是______(填化学式)。
(2)f元素的原子结构示意图为_______。
(3)c的最高价氧化物对应水化物的化学式为______。
(4)hg的电子式为_______。
(5)b、c、d三种元素的最简单氢化物的沸点由高到低的顺序是______(填化学式)。
(6)元素e的单质与h的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为__________。
(7)f元素的最简单氢化物的水溶液显____性(填“酸”或“碱”),请写出该氢化物久置在空气中变质的化学方程式________。
(8)gd-常用作消毒剂,单质砷(As)在碱性溶液中可被gd-氧化为AsO43-,该反应的离子方程式为__________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极.X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )
A.X>Y>Z
B.X>Z>Y
C.Y>X>Z
D.Y>Z>X
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】现有如下描述
①冰的密度小于水,液态水中含有(H2O)n都是由于氢键所致
②不同种元素组成的多原子分子里的键一定都是极性键
③离子键就是阳离子、阴离子的相互引力
④用电子式表示MgCl2的形成过程:
⑤H2分子和Cl2分子的反应过程就是H2、Cl2分子里的共价键发生断裂生成H原子、Cl原子,而后H原子、Cl原子形成离子键的过程
上述说法正确的是( )
A. ①②③④⑤ B. ①② C. ④ D. ①
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质.请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
△H=+88.6kJ/mol,则M、N相比,较稳定的是 .
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热△H=﹣238.6kJ/mol,CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=﹣a kJ/mol,则a238.6(填“>”“<”或“=”).
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2 , 当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式: .
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质.将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=﹣1176kJ/mol,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为 .
(5)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体.为了解决污染问题,在汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物CO和NO转化为无毒的大气循环物质.已知: N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol
请写出污染物CO和NO转化为无毒的大气循环物质的热化学方程式是: .
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】火力发电厂释放出的大量NONOx、SO2、CO2会对环境造成污染.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝:利用甲烷催化还原NOx;
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJmol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJmol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 .
(2)脱硫:①某种脱硫工艺将废气处理后可获得硫酸铵和硝酸铵,物质的量浓度相等的硫酸铵溶液和硝酸铵溶液,前者的c(NH4+)与后者的c(NH4+)的关系是 .
A.大于2倍 B.等于2倍 C.介于2倍与2倍之间 D.小于1倍
②25℃时pH均为4的硝酸铵溶液和稀硝酸中由水电离出的氢离子浓度分别为c1、c2 , 则c1与c2的比值等于 .
(3)脱碳:废气中的CO2转化为甲醇(CH3OH)可用于制作甲醇燃料电池(结构如图),质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2molL﹣1H2SO4溶液.电极c上发生的电极反应式为 , 当电池中有1mole﹣发生转移时左右两侧溶液的质量之差为g (假设反应物a、b耗尽,忽略气体的溶解).
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