某燃料電池以熔融的Na2CO3（其中不含O2-和）為電解質，以丁烷為燃料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池的電極反應為：正極：26CO2+13O2+52e-====26；負極：2C4H10+26-52e-====34CO2+10H2O

（1）寫出該燃料電池總的化學反應方程式___________________________________。

（2）為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質組成應保持穩(wěn)定，為此，必須在正極通入的空氣中加入一種物質，其加入的物質是（寫化學式）________________；它從哪里來？從___________來。

（1）2C4H10+13O2====8CO2+10H2O

（2）CO2  負極

解析：（1）將正極電極反應式與負極電極反應式相加得總方程式為2C4H10+13O2====8CO2+ 10H2O。

（2）正極反應式中的CO2是反應物，其不斷消耗而需不斷補充，而負極反應恰好生成了足量CO2，可用于補充正極CO2的消耗。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2010?石景山區(qū)一模）利用N2和H2可以實現(xiàn)NH3的工業(yè)合成，而氨又可以進一步制備硝酸，在工業(yè)上一般可進行連續(xù)生產(chǎn)．請回答下列問題：
（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氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮氣體和水蒸氣所放出的熱量為
226.3kJ
226.3kJ
；
（2）某科研小組研究在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質的量對N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反應的影響，實驗結果如圖2所示：（圖中T表示溫度，n表示物質的量）
①圖象中T1和T2的關系是：T1
＜
＜
T2（填“＞”、“＜”、“=”或“無法確定”）
②比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應物N2的轉化率最高的是
c
c
（填字母標號），
③在起始體系中加入N2的物質的量為
n
3
n
3
mol時，反應后氨的百分含量最大．若容器容積為1L，n=3mol反應達到平衡時H2的轉化率為60%，則此條件下（T2），反應的平衡常數(shù)K=
2.08（mol?L-1）-2
2.08（mol?L-1）-2
；
（3）N2O3是一種新型硝化劑，其性質和制備受到人們的關注．
①一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O3可發(fā)生下列反應：2N2O3?4NO2（g）+O2△H＞0下表為反應在某溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)則50s內NO2的平均生成速率為
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現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池，采用電解法制備N2O3，裝置如圖1所示，其中Y為CO2．寫出石墨I電極上發(fā)生反應的電極反應式
H2+CO32-═CO2+H2O+2e-
H2+CO32-═CO2+H2O+2e-

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

2013年全國各地都遭遇“十面霾伏”．其中，機動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣質量惡化貢獻較大．
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）
催化劑
2CO2（g）+N2（g）．△H＜0
若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖甲正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是
 
（填代號）．
（下圖中υ正、K、n、w分別表示正反應速率、平衡常數(shù)、物質的量、質量分數(shù)）
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（2）機動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原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
寫出CH4催化還原N2O4（g）生成N2和H2O（l）的熱化學方程式：
 
．
（3）用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染．圖乙，采用NH3作還原劑，煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑，測量逸出氣體中氮氧化物含量，從而確定煙氣脫氮率（注：脫氮率即氮氧化物轉化率），反應原理為：NO（g）+NO2（g）+2NH3（g）?2N2（g）+3H2O（g）．
①該反應的△S
 
0，△H
 
0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②對于氣體反應，用某組分（B）的平衡壓強（pB）代替物質的量濃度（cB）也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），則上述反應的KP=
 
．
③以下說法正確的是
 
．
A．第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B．相同條件下，改變壓強對脫氮率沒有影響
C．催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖丙．該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應為
 
．
（5）硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO（NH2）2〕溶液除去．反應生成對大氣無污染的氣體．1mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設NO、NO2體積比為1：1）的質量為
 
g．

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年湖南師大附中高二12月階段檢測化學試卷 題型：填空題

(14分) “潔凈煤技術”研究在世界上相當普遍，科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法，連續(xù)產(chǎn)出了熱值高達122500~16000 kJ·m-3的煤炭氣，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料，應用十分廣泛。
（1）已知：
C(s)+O2(g)=CO2(g)　　　ΔH1＝—393.5 kJ·mol-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
則反應CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= 　　　　　　kJ·mol-1。標準狀況下的煤炭氣（CO、H2）33.6 L與氧氣完全反應生成CO2和H2O，反應過程中轉移　　　　mol e-。
（2）工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池，是用煤炭氣（CO、H2）作負極燃氣，空氣與CO2的混合氣體在正極反應，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物做電解質，以金屬鎳（燃料極）為催化劑制成的。負極的電極反應式為：CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O；則該電池的正極反應式為　　                            　　　。
（3）密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，在催化劑作用下反應生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；CO的平衡轉化率（α）與溫度、壓強的關系如右圖所示。
①若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài)，此時在A點時容器的體積為VAL，則該溫度下的平衡常數(shù)K=　　             　　　；A、B兩點時容器中物質的物質的量之比為n(A)總：n(B)總=　　 　　　。
②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài)，則自反應開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA　　 　　　tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③在不改變反應物用量的情況下，為提高CO的轉化率可采取的措施是　    　　。
A 降溫     B 加壓     C 使用催化劑    D 將甲醇從混合體系中分離出來

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年江西省協(xié)作體高三第一次聯(lián)考理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

2013年全國各地都遭遇“十面霾伏”。其中，機動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣質量惡化貢獻較大。

（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0

若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是???????? （填代號）。

（下圖中υ正、K、n、w分別表示正反應速率、平衡常數(shù)、物質的量、質量分數(shù)）

（2）機動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原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

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學方程式：???????????????????????????????????? 。

（3）用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖，采用NH3作還原劑，煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑，測量逸出氣體中氮氧化物含量，從而確定煙氣脫氮率（注：脫氮率即氮氧化物轉化率），

反應原理為：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應的△S???? 0，△H????? 0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。

②對于氣體反應，用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），

則上述反應的KP＝???????????????? 。

③以下說法正確的是????????????????? 。

A．第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高

B．相同條件下，改變壓強對脫氮率沒有影響

C．催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應為?? ??????????????????? ? 。

（5）硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設NO、NO2體積比為1:1）的質量為___________g。

 

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年廣西桂林中學高三8月月考化學試卷（解析版） 題型：填空題

(12分)歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應對冰川融化和全球變暖，使得對如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質

(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質），這種顆粒可用如下氧化法提純，請完成該反應的化學方程式：(系數(shù)按順序填在答題卷上)

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

(2)活性炭可處理大氣污染物NO。在2 L密閉容器中加入NO和活性炭（無雜質），生成氣體E和F。當溫度分別在T1和T2時，測得各物質平衡時物質的量如下表：

             物質

      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請結合上表數(shù)據(jù)，寫出NO與活性炭反應的化學方程式                   。

②根據(jù)上述信息判斷，溫度T1和T2的關系是（填序號）           。

a．T1＞T2            b．T1＜T2        c．無法比較

(3)CO2經(jīng)常用氫氧化鈉來吸收，現(xiàn)有0.4molCO2，若用200ml  3mol/LNaOH溶液將其完全吸收，溶液中離子濃度由大到小的順序為：                           

(4)CO還可以用做燃料電池的燃料，某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，該電池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融鹽混合物作電解質， CO 為陽極燃氣，空氣與 CO2 的混和氣為陰極助燃氣，制得在 650 ℃下工作的燃料電池，其陽極反應式:2CO + 2CO32－ =4CO2 +4e－ 則 陰極反應式：               ，電池總反應式：                      。

 

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