【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。 堿性氫氧燃料電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定,請(qǐng)回答:
(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是 ,在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?/span> 。
(2)負(fù)極反應(yīng)式為 。
(3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?/span> 。
(4)該電池工作時(shí),H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是 ,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是 。
②已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為 。
③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%, 則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為 mol。
【答案】
(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 由負(fù)極到正極
(2)2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O
(3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率
(4)①Li;H2O;② 或8.71×10-4;③32
【解析】
試題分析:(1)氫氧燃料電池屬于原電池,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,所以該燃料電池中能量主要轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;燃料電池中,通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,所以通入氫氣的電極是負(fù)極、通入氧氣的電極是正極,電子流動(dòng)方向?yàn)閍到b,故答案為:化學(xué)能→電能;a→b;
(2)堿性氫氧燃料電池中,負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O,故答案為:H2-2e-+2OH-=2H2O;
(3)反應(yīng)物接觸面積越大,反應(yīng)速率越快,電極表面鍍鉑粉能增大反應(yīng)物的接觸面積,所以能增大反應(yīng)速率,故答案為:增大電極單位面積吸附H2和O2的分子數(shù),增大反應(yīng)速率;
(4)①2Li+H22LiH,該反應(yīng)中鋰失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以鋰是還原劑;LiH+H2O=LiOH+H2↑,該反應(yīng)中H2O得電子生成氫氣,發(fā)生還原反應(yīng),所以H2O是氧化劑;故答案為:Li; H2O;
②根據(jù)2Li+H22LiH得生成LiH的質(zhì)量=×2×8g=160g,LiH的體積==200cm3,氫氣體積=224L=224000cm3,所以生成的LiH體積與被吸收的H2體積比=200cm3:224000cm3=,故答案為:;
③由2Li+H22LiH、LiH+H2O=LiOH+H2↑得若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則轉(zhuǎn)化的氫氣物質(zhì)的量==8mol,最終生成氫氣的物質(zhì)的量是16mol氫氣,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=16mol×2=32mol,故答案為:32。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列選項(xiàng)中哪一種可與陶瓷、普通玻璃、水泥歸為同種類型的材料
A.鋁合金 B.高溫結(jié)構(gòu)氮化硅陶瓷
C.有機(jī)玻璃 D.磚瓦
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【題目】在番茄幼苗的培養(yǎng)液中,除了必需的微量元素、NH4+、PO43-和CO2外,還必需的大量元素有( )
A.C.H、O、N B.K、CA.Mg、Fe
C.Mn、Mo、Cu、Zn D.K、CA.Mg、S
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【題目】微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示(質(zhì)子交換膜只允許H+通過)。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是
A. 正極反應(yīng)中有CO2生成
B. 微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移
C. 質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)
D. 電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
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【題目】下列物質(zhì)的屬性與事實(shí)不相符的是( )
選項(xiàng) | A | B | C | D |
物質(zhì) | 廚房清潔劑 | 苯甲酸鈉 | 甲烷 | 明礬 |
事實(shí) | pH>7 | 可做食品防腐劑 | 可產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體 | 可做水的消毒劑 |
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【題目】元素X的原子有3個(gè)電子層,最外層有4個(gè)電子。這種元素位于周期表的
A. 第4周期ⅢA族 B. 第4周期ⅦA族 C. 第3周期Ⅳ族 D. 第3周期ⅣA族
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【題目】五種固體物質(zhì)A、B、C、D、E由下表中不同的陰陽離子組成,它們均易溶于水。
陽離子 | Na+ | Al3+ | Fe3+ | Cu2+ | Ba2+ |
陰離子 | OH- | Cl- | CO32- | NO3- | SO42- |
分別取它們的水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下:
①A溶液與C溶液混合后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,向該沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固體;
②B溶液與E溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀,同時(shí)產(chǎn)生大量氣體;
③少量C溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀,過量C溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象;
④B溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象;
⑤將38.4 g Cu片投入裝有足量D溶液的試管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 mol/L稀H2SO4,Cu逐漸溶解,管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)。
(1)據(jù)此推斷A的化學(xué)式為:A ;
(2)寫出步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
(3)D溶液中滴入石蕊試液,現(xiàn)象是 ,原因是 (用離子方程式說明)。
(4)步驟⑤中若要將Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的體積是 mL。
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【題目】鈉、氯及其化合物有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,請(qǐng)按要求填空:
(1)金屬鈉的密度比水 ,實(shí)驗(yàn)室中金屬鈉通常保存在 中。一小塊金屬鈉投入水中的反應(yīng)方程式是 。
(2)Na2O2 是 色的固體,Na2O2 的重要用途是 ,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)通常情況下,為了防止污染環(huán)境,在做完實(shí)驗(yàn)后,多余的氯氣應(yīng)用NaOH溶液吸收,其化學(xué)方程式為 。
(4)漂白粉的有效成份是 (填化學(xué)式),漂白粉溶于水后,受空氣中的CO2作用,產(chǎn)生有漂白、殺菌作用的次氯酸,化學(xué)方程式為 。
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【題目】某溫度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分別加水稀釋100倍,溶液的pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。據(jù)圖判斷錯(cuò)誤的是( )
A.a(chǎn)的數(shù)值一定大于9
B.II為氨水稀釋時(shí)溶液的pH變化曲線
C.稀釋后氨水中水的電離程度比NaOH溶液中水的電離程度大
D.完全中和稀釋后相同體積的兩溶液時(shí),消耗相同濃度的稀硫酸的體積V( NaOH)<V(氨水)
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