精英家教網(wǎng)（1）以H2、O2和強(qiáng)堿溶液設(shè)計一個氫氧燃料電池，參與正極反應(yīng)的物質(zhì)是
 
，負(fù)極反應(yīng)式為
 
．
（2）如圖，X和Y是兩塊電極板，a為電解液．
①若X和Y均為惰性電極，a為CuSO4溶液．則電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為
 
．電解一段時間后，向溶液中加入0.3mol CuO粉末，恰好恢復(fù)電解前的a，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為
 
．
②若X、Y分別為Fe和Cu，a仍為CuSO4溶液，則Y極反應(yīng)式為
 
．
分析：（1）氫氧燃料堿性電池中，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則氫氣所在電極為負(fù)極，氧氣所在電極為正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）①用惰性電極電解硫酸銅溶液時，陰極上銅離子放電生成銅，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣；根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，析出的實質(zhì)上相當(dāng)于氧化銅，根據(jù)氧化銅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算；
②若X是鐵，Y是銅，電解質(zhì)溶液是硫酸銅溶液，則該裝置是電鍍池，銅作陽極，陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)．
解答：解：（1）氫氧燃料堿性電池中，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)和氫氧根離子生成水，電極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-=2H2O，
故答案為：O2；H2+2OH--2e-=2H2O；
（2）①用惰性電極電解硫酸銅溶液時，陰極上銅離子放電生成銅，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，則電池反應(yīng)式為：2CuSO4+2H2O 
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4，根據(jù)原子守恒知，0.3mol CuO中銅的物質(zhì)的量是0.3mol，根據(jù)銅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.3mol×（2-0）=0.6mol，
故答案為：2CuSO4+2H2O 
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4；0.6 mol；
②若X是鐵，Y是銅，電解質(zhì)溶液是硫酸銅溶液，則該裝置是電鍍池，銅作陽極，陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，故答案為：Cu-2e-=Cu2+．
點評：本題考查了原電池和電解池原理，明確各個電極上得失電子是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，注意書寫電極反應(yīng)式時要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，難度中等．
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：閱讀理解

Ⅰ．X、Y、Z是短周期元素的三種常見氧化物．X跟水反應(yīng)可生成一種具有還原性的不穩(wěn)定的二元酸，該酸的化學(xué)式是
H2SO3
H2SO3
；Y和X組成元素相同，Y與水反應(yīng)生成M，足量M的濃溶液與3.2g Cu在加熱條件下充分反應(yīng)，其中被還原的M的物質(zhì)的量為
0.05mol
0.05mol
．固態(tài)Z可應(yīng)用于人工降雨，0.5mol?L-1Z與NaOH反應(yīng)所得的正鹽水溶液中，離子濃度從大到小的順序為
C（Na+）＞C（CO32- ）＞C（OH-）＞C（HCO3-）＞C（H+）
C（Na+）＞C（CO32- ）＞C（OH-）＞C（HCO3-）＞C（H+）
．
Ⅱ．N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注．現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池，其中Y為CO2；采用電解法制備N2O5，總的反應(yīng)方程式為：N2O4+2HNO3=2N2O5+H2，裝置如圖所示．
寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式
H2+CO32--2e-=CO2+H2O
H2+CO32--2e-=CO2+H2O
．
在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
．
Ⅲ．煙氣的脫硫（除SO2）技術(shù)和脫硝（除NOx）技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點．
（1）煙氣脫硫、脫硝對環(huán)境的意義
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生
．
（2）目前，科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝（NO）原理，其脫硝機(jī)理示意圖如圖1．

脫硝率與溫度、負(fù)載率（分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的關(guān)系如圖2所示．
①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式：
6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O
6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O
．②為達(dá)到最佳脫硝效果，應(yīng)采取的條件是
350℃、負(fù)載率3%
350℃、負(fù)載率3%
．

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科目：高中化學(xué) 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(jìn)一步制備硝酸，在工業(yè)上一般可進(jìn)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(zhì)的量對N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反應(yīng)的影響，實驗結(jié)果如圖2所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）
①圖象中T1和T2的關(guān)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(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是
c
c
（填字母標(biāo)號），
③在起始體系中加入N2的物質(zhì)的量為
n
3
n
3
mol時，反應(yīng)后氨的百分含量最大．若容器容積為1L，n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則此條件下（T2），反應(yīng)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(zhì)和制備受到人們的關(guān)注．
①一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O3可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O3?4NO2（g）+O2△H＞0下表為反應(yīng)在某溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)則50s內(nèi)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(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式
H2+CO32-═CO2+H2O+2e-
H2+CO32-═CO2+H2O+2e-

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)近年，我國在航天事業(yè)上取得了令世界矚目的成就，神舟飛船多次被長征系列火箭送入太空．
（1）長征二號捆綁式火箭推進(jìn)劑以聯(lián)氨（N2H4）作為燃料，N204作為推進(jìn)劑．
①N204的主要作用是助燃，但其在工作時會產(chǎn)生紅棕色氣體N02，對環(huán)境會造成污染，為避免污染可使用下列
 
（填字母）代替之．
A．液態(tài)氨       B．H202         C．KMn04       D．液態(tài)氧
②在堿性條件下，用尿素[CO（NH2）2]和次氯酸鈉反應(yīng)可以制取聯(lián)氨（產(chǎn)物中同時有兩種正鹽），則該反應(yīng)的離子方程式是
 
．
（2）飛船座艙內(nèi)空氣的更新過程如圖所示
①座艙內(nèi)空氣更新過程可以循環(huán)利用的物質(zhì)為H2、O2和
 
；裝置Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
．
②從裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出O2的來源，若宇航員每天消耗35mol02，每天呼出的氣體中含18mol H20，則呼出的氣體中含C02
 
mol．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法．曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH3．進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表（光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應(yīng)時間3h）：
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/（10-6 mol） 4.8 5.9 6.0 2.0
相應(yīng)的化學(xué)方程式：N2（g）+3H2O（l）?2NH3（g）+
3
2
O2（g）△H=+765.2kJ?mol-1
回答下列問題：
（1）該反應(yīng)在較低溫度下能否自發(fā)進(jìn)行？
 
；
（2）從323K到353K，氨氣的生成量減少的原因
 
；
（3）請畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖1，并進(jìn)行必要標(biāo)注；
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（4）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g），反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比）為
4
7
．該條件下反應(yīng)2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）的平衡常數(shù)為
 
；
（5）利用N2和H2可以實驗NH3的工業(yè)合成，而氨又可以進(jìn)一步制備硝酸，在工業(yè)上一般可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)．請回答下列問題：
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
則氨氣經(jīng)催化氧化生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為
 
；
（6）對反應(yīng)N2O4（g）?2NO2（g），在溫度分別為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．下列說法正確的是
 
；
A．A、C兩點的反應(yīng)速率：A＞C
B．B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C
C．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（7）現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池，采用電解法制備N2O5，裝置如圖3所示，其中Y為CO2．寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式
 
；在電解池中生成1molN2O5轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
 
．

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