【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質(zhì)穩(wěn)定,請回答:

1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是______,在導線中電子流動方向為___________(用a、b 表示)。

2)負極反應式為________

3)電極表面鍍鉑粉的原因為___________________________。

4)該電池工作時,H2O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:

Ⅰ.2Li+H22LIH

Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2

反應中的還原劑是_____,反應中的氧化劑是_____。

已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為________。

生成的LiHH2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導線中通過電子的物質(zhì)的量為___________mol。

【答案】由化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span> ab 2H2+4OH4e-=4H2O(或H2+2OH2e-=2H2O 增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應速率 Li H2O 8.71×10-4 32

【解析】

(1)原電池主要是將化學鍵轉(zhuǎn)化為電能;氫氣失去電子,為負極,氧氣獲得電子,為正極,電子由負極通過導線移向正極;

(2)負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水;

(3)反應物接觸面積越大,反應速率越大;

(4)①根據(jù)化合價的變化判斷;

②設LiH體積體積為vL,算出質(zhì)量和物質(zhì)的量,求出氣體的體積;

③根據(jù)實際參加反應的氫氣以及電極反應式計算。

(1)原電池主要是將化學鍵轉(zhuǎn)化為電能,燃料電池是原電池,是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;氫氣失去電子,為負極,氧氣獲得電子,為正極,電子由負極通過導線移向正極,即由ab,

因此,本題正確答案是:由化學能轉(zhuǎn)化為電能;由ab;

(2)負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水,電極反應式為2H2+4OH4e-=4H2O(或H2+2OH2e-=2H2O),

因此,本題正確答案是:2H2+4OH4e-=4H2O(或H2+2OH2e-=2H2O);

(3)反應物接觸面積越大,反應速率越大,鍍鉑粉增大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數(shù),加快電極反應速率,

因此,本題正確答案是:增大電極單位面積吸附H2O2分子數(shù),加快電極反應速率;

(4) 2Li+H22LIH,該反應中鋰失電子發(fā)生氧化反應,所以鋰是還原劑;LiH+H2O=LiOH+H2↑,該反應中H2O得電子生成氫氣,發(fā)生還原反應,所以H2O是氧化劑,

因此,本題正確答案是:LiH2O;

I.Li從零價升至+1價,作還原劑。II.H2OH+1降至H2中的零價,作氧化劑。由反應I,當吸收10molH2時,則生成20molLiH,V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。

故答案是:1/11488.71×10-4

20mol LiH可生成20mol H2,實際參加反應的H220×80%=16mol1molH2轉(zhuǎn)化成1molH2O,轉(zhuǎn)移2mol電子,所以16molH2可轉(zhuǎn)移32mol的電子,

因此,本題正確答案是:32。

練習冊系列答案
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【題目】某小組設計如圖裝置,利用氫鎳電池為鈉硫電池(總反應為:)充電。已知氫鎳電池放電時的總反應式為,其中M為儲氫合金,下列說法正確的是

A. a極為氫鎳電池的正極

B. 充電時,通過固體陶瓷向M極移動

C. 氫鎳電池的負極反應式為

D. 充電時,外電路中每通過2mol電子,N極上生成1molS單質(zhì)

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【題目】寫出下列電解質(zhì)在水溶液中的電離方程式

NaHCO3 _______________________

CH3COOH _______________________

Fe(OH)3_______________________

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【題目】已知電導率越大導電能力越強。常溫下用0.100 mol·L-1NaOH溶液分別滴定10.00mL濃度均為0.100 mol·L-1的鹽酸和醋酸溶液,測得滴定過程中溶液的電導率如圖所示。下列說法正確的是

A. 曲線①代表滴定鹽酸的曲線

B. 滴定醋酸的過程應該選擇甲基橙作為指示劑

C. a、b、c三點溶液中水的電離程度:c>a>b

D. b點溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

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【題目】2L密閉容器內(nèi),800℃時反應2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:

時間/s

0

1

2

3

4

5

n(NO)/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

(1)上述反應_____(不是”)可逆反應。

(2)如圖所示,表示NO2變化曲線的是____。用O2表示01s內(nèi)該反應的平均速率v=____。

(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是____(填字母)

av(NO2)=2v(O2) b.容器內(nèi)壓強保持不變

cv(NO)=2v(O2) d.容器內(nèi)密度保持不變

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【題目】(1)現(xiàn)用氯化銅晶體(CuCl2·2H2O,含少量FeCl2雜質(zhì))制取純凈的CuCl2·2H2O,先將其制成水溶液,后按如圖步驟進行提純:

已知:相關物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表:

物質(zhì)

Cu(OH)2

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ksp

2.0×10ˉ20

1.0×10ˉ38

1.64×10ˉ14

請回答下列問題:

①請從下列物質(zhì)中選出第一步中需加入的X__________

a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4 d.HNO3

②溶液Ⅱ中含有少量的Fe3+,如何檢驗該離子的存在:_____________________________。

③若此時溶液中的c(Cu2+)=0.02mol/L,為得到純凈的CuCl2·2H2O晶體,可加入CuO固體,使溶液中的Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀且不沉淀Cu2+,調(diào)節(jié)pH的范圍是_______。(通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于或等于1×10ˉ5 mol/L時就認為沉淀完全)。

④由溶液Ⅲ得到CuCl2·2H2O晶體的操作是___________________________________。

(2)鎘鎳可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用,它的充、放電反應按下式進行:Cd+2NiO(OH)+H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2

回答下列問題:

①放電時,金屬Cd作_______極;

②充電時的陽極電極反應式為_____________________________________________。

③充電時,當電路中通過0.2moleˉ,陰極質(zhì)量將_______(填“增加”、“減少”)___g。

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【題目】對甲基苯乙烯()是有機合成的重要原料。下列對其結(jié)構與性質(zhì)的推錯誤的是( 。

A. 分子式為

B. 能發(fā)生加聚反應和氧化反應

C. 具有相同官能團的芳香烴同分異構體有5種不考慮立體異構

D. 分子中所有原子可能處于同一平面

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回答下列問題:

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【題目】關于如圖中四個圖像的說法正確的是

注:圖中,E表示能量,p表示壓強,t表示時間,V表示體積。

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D. 表示10 mL 0.1 mol/L Na2CO3NaHCO3兩種溶液中,分別滴加0.1 mol/L鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積隨鹽酸體積的變化,則b表示Na2CO3溶液

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