【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。如圖為該電池的工作原理示意圖,該電池的電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。請回答:

(1)氫氧燃料電池放電時(shí)能量轉(zhuǎn)化形式主要是________,

在導(dǎo)線中電子流動方向?yàn)?/span>________(用a.b表示)。

(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,大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一,金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:

Ⅰ.Li+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知LiH固體的密度為0.82 g/cm3。用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為________。

③將由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】 由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span> 由a到b(表達(dá)形式合理均可) 2H2+4OH-4e===4H2O或H2+2OH-2e===2H2O 增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率 Li H2O 8.71×10-4∶1 32

【解析】(1)該裝置是把化學(xué)物質(zhì)中的能力轉(zhuǎn)化為電能,所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽辉谠姵刂,?fù)極上失電子,正極上得電子,電子的流向是從負(fù)極流向正極,所以是由a到b;

(2)該反應(yīng)中負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子而被氧化,所以電極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-═2H2O或2H2+4OH--4e-═4H2O;

(3)電極表面鍍鉑粉,增大了電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù),使反應(yīng)物的濃度增大,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快;

(4)①Ⅰ.Li+H22LiH中鋰失電子作還原劑,Ⅱ.LiH+H2O═LiOH+H2↑中水得電子作氧化劑; ②氫氣的物質(zhì)的量==10mol,當(dāng)吸收10molH2時(shí),則生成20molLiH,生成LiH的體積為=0.195L,故生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為=8.71×10-4∶1;③氫氣的物質(zhì)的量=10mol,當(dāng)吸收10molH2時(shí),則生成20molLiH,20molLiH可生成20mol H2,實(shí)際參加反應(yīng)的H2為20mol×80%=16mol,1molH2轉(zhuǎn)化成1molH2O,轉(zhuǎn)移2mol電子,所以16molH2可轉(zhuǎn)移32mol的電子。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化碳的回收利用是環(huán)保領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題。

(1)在太陽能的作用下,以CO2為原料制取炭黑的流程如圖1所示,其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

(2)CO2經(jīng)過催化氫化合成低碳烯烴.其合成乙烯的反應(yīng)為2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H,幾種物質(zhì)的能量(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,規(guī)定單質(zhì)的能量為0,測得其他物質(zhì)在生成時(shí)所放出或吸收的熱量)如下表所示:

物質(zhì)

H2(g)

CO2(g)

CH2=CH2(g)

H2O(g)

能量/kJmol-1

0

-394

52

-242

則△H=_________。

(3)在2L恒容密閉容器中充入2molCO2和nmolH2,在一定條件下發(fā)生(2)中的反應(yīng),CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度、投料比[X= ]的關(guān)系如圖2所示。

①X1_________X2(填“>”、“<”或“=”,下同),平衡常數(shù)KA_________KB

②若B點(diǎn)的投料比為3,且從反應(yīng)開始到B點(diǎn)需要10min,則v(H2)=_________

(4)以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,利用太陽能將CO2轉(zhuǎn)化為低碳烯烴,工作原理圖如圖3。

①b電極的名稱是_________

②產(chǎn)生丙烯的電極反應(yīng)式為_______________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】 恒溫恒壓下,在容積可變的器皿中,反應(yīng)2NO2 (g)N2O4 (g)達(dá)到平衡后,再向容器內(nèi)通入一定量NO2,又達(dá)到平衡時(shí),N2O4的體積分?jǐn)?shù)

A.減小 B.增大 C.不變 D.無法判斷

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g);根據(jù)圖回答:

(1)壓強(qiáng)p1比p2 (填“大”或“小”)

(2)(a+b)比(c+d) (填“大”或“小”)

(3)溫度t1比t2 (填“高”或“低”)

(4)正反應(yīng)為 熱反應(yīng).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是 ( )

A. 催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)路徑 B. 升高溫度提高了活化分子百分?jǐn)?shù)

C. 增大反應(yīng)物濃度提高了活化分子百分?jǐn)?shù) D. 增大壓強(qiáng)能增大活化分子的濃度

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】酸堿恰好完全中和時(shí),它們一定相等的是

A. 質(zhì)量 B. 物質(zhì)的量 C. 物質(zhì)的量濃度 D. H+OH-的物質(zhì)的量

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是( )

A.途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3∶2

B.相對于途徑①、③,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想

C.1molCuSO41100℃所得混合氣體X中O2為0.75mol

D.Y可以是葡萄糖

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說法正確的是 ( )

A. 反應(yīng)物總能量與生成物總能量一定相等 B. 中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

C. 形成化學(xué)鍵時(shí)吸收能量 D. 燃燒屬于放熱反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】相同溫度下,體積均為0.25 L的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1。

實(shí)驗(yàn)測得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:

容器

編號

起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mo

達(dá)平衡時(shí)體系能量的變化

N2

H2

NH3

1

3

0

放出熱量:23.15 kJ

0.9

2.7

0.2

放出熱量:Q

下列敘述錯(cuò)誤的是

A.容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等

B.容器②中達(dá)平衡時(shí)放出的熱量Q=23.15 kJ

C.若容器①的體積為0.5 L,則平衡時(shí)放出的熱量小于23.15 kJ

D.平衡時(shí),兩個(gè)容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)相等

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案