肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但利用其作燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是
A. 负极反应为4OH-+N2H4 − 4e– = N2↑+4H2O
B. 当消耗1molO2时,有2mol Na+由甲槽向乙槽迁移
C. 电池工作时,正极附近的pH降低
D. 若去掉离子交换膜电池也能正常工作
高二化学单选题困难题
肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但利用其作燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是
A. 负极反应为4OH-+N2H4 − 4e– = N2↑+4H2O
B. 当消耗1molO2时,有2mol Na+由甲槽向乙槽迁移
C. 电池工作时,正极附近的pH降低
D. 若去掉离子交换膜电池也能正常工作
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碱性联氨燃料电池具有能量密度较高和无污染等特点,其工作原理如下图所示,下列说法不正确的是
A.负极反应:N2H4-4e-=4H++N2↑
B.通入氧气的电极为正极
C.电池工作时OH-向负极移动
D.该电池工作一段时间后,电解质溶液碱性不变(不考虑电解质溶液的体积变化)
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乙硼烷(B2H6)碱性燃料电池是一种新型电池,具有能量转化效率高、无污染等优点,其结构示意图如图所示。下列说法中不正确的是( )
A. 正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- B. 电池工作时,Na+通过阳离子交换膜向右移动
C. 转移6mol电子理论上消耗乙硼烷的质量为14g D. 消耗1molB2H6时负极参与反应的n(OH-)为12mol
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氢氧燃料电池已用于航天飞机,它是以铂作电极,KOH溶液作电解质,下列叙述不正确的是( )
A.H2在负极发生氧化反应
B.燃料电池的能量转化率可达100%
C.产物为无污染的水,属于环境友好电池
D.供电时的总反应为:2H2 + O2 = 2H2O
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关于氢氧燃料电池的说法不正确的是
A.通H2的一极是正极,通O2的一极是负极
B.电池反应式为:2H2 +O2 === 2H2O
C.产物为无污染的水,属于环境友好电池
D.燃料电池的能量转化率不可能达100%
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以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点,但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。
(1)以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:
主反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+49 kJ•mol-1
副反应:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41 kJ•mol-1
①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,则该反应的化学方程式为_________________________,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________________。
②分析适当增大水醇比(nH2O∶nCH3OH)对甲醇水蒸气重整制氢的好处_________________________。
③某温度下,将nH2O∶nCH3OH =1∶1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为_________________________。(忽略副反应)
(2)工业常用CH4 与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+203kJ·mol-1
①该反应的逆反应速率表达式为; V逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下,测得实验数据如表:
CO浓度(mol·L-1) | H2浓度(mol·L-1) | 逆反应速率(mol·L-1·min-1) |
0.05 | C1 | 4.8 |
c2 | C1 | 19.2 |
c2 | 0.15 | 8.1 |
由上述数据可得该温度下,上述反应的逆反应速率常数k 为__________L3·mol-3·min-1。
②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol 的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示,则压强Pl_____P2(填“大于”或“小于”)温度T3_______T4(填“大于”或“小于”);压强为P1时,在N点; v正_______v逆(填“大于”或“小于”或“等于”)。求N点对应温度下该反应的平衡常数 K=_____________________。
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(8分)被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.下图为氢氧燃料电池的结构示意图,
电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.试回答下列问题:
(1) 写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子,消耗标准状况下___________L氧气。
(3) 若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为___________________。 电池总离子反应方程式为_______________________________。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
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被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.下图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.
试回答下列问题:
(1)图中通过负载的电子流动方向________(填“向左”或“向右”).
(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式.
正极: _______________________________________________,
负极: ___________________________________________________,
(3)为了获得氢气,除了充分利用太阳能外,工业上利用石油产品与水在高温及催化剂作用下 制取氢气.写出C3H8和H2O反应生成H2和CO的化学方程式:_________________;
(4)其它条件不变,若将此燃料电池改进为以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为______________________________________________.
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