熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池,具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点,是未来的绿色电站。某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时,该电池工作原理见下图。下列说法正确的是
A.Li+、K+移向左侧电极
B.外电路中电子由右侧电极移向左侧电极
C.通入1 mol气体A时,左侧电极上生成5 mol CO2
D.相同条件下通入气体B与气体C的体积比为2∶1
高三化学选择题困难题
熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池,具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点,是未来的绿色电站。某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时,该电池工作原理见下图。下列说法正确的是
A.Li+、K+移向左侧电极
B.外电路中电子由右侧电极移向左侧电极
C.通入1 mol气体A时,左侧电极上生成5 mol CO2
D.相同条件下通入气体B与气体C的体积比为2∶1
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熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池,具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点,是未来的绿色电站。某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时,该电池工作原理见下图。下列说法正确的是
A.Li+、K+移向左侧电极
B.外电路中电子由右侧电极移向左侧电极
C.通入1 mol气体A时,左侧电极上生成5 mol CO2
D.相同条件下通入气体B与气体C的体积比为2∶1
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氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700℃),具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A. 电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用
B. 负极反应式为H2 -2e- +CO32-==CO2+H2O
C. 该电池可利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放
D. 电池工作时,外电路中流过0.2 mol电子,消耗3.2 g O2
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氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700℃),具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A.电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用
B.负极反应式为H2 -2e- +CO32-==CO2+H2O
C.该电池可利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放
D.电池工作时,外电路中流过0.2 mol电子,消耗3.2 g O2
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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。如图1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的石墨棒。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。
回答下列问题:
图1中通过负载的电子流动方向为________填“向左”或“向右”。
写出氢氧燃料电池工作时的电极反应式:正极:________,负极:________。
以该燃料电池为电源进行实验,如图2所示,B为电解槽,c、d为铁电极,B中装有一定浓度的NaOH溶液,闭合K,c电极周围逐渐析出白色沉淀。
极是电池的________填“正极”或“负极”,c电极的电极反应式为________。
若c、d为石墨电极,B中装有和的混合溶液,其中的物质的量浓度为,的物质的量浓度为。闭合K,c电极收集到标准状况下的一种气体甲。在收集气体甲的过程中电解明显分为两个阶段,请写出相应的电解总化学方程式:第一阶段:________ ;第二阶段:________;d电板理论上收集到的气体体积是________标准状况下。
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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。如图1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的石墨棒。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。
回答下列问题:
图1中通过负载的电子流动方向为________填“向左”或“向右”。
写出氢氧燃料电池工作时的电极反应式:正极:________,负极:________。
以该燃料电池为电源进行实验,如图2所示,B为电解槽,c、d为铁电极,B中装有一定浓度的NaOH溶液,闭合K,c电极周围逐渐析出白色沉淀。
极是电池的________填“正极”或“负极”,c电极的电极反应式为________。
若c、d为石墨电极,B中装有和的混合溶液,其中的物质的量浓度为,的物质的量浓度为。闭合K,c电极收集到标准状况下的一种气体甲。在收集气体甲的过程中电解明显分为两个阶段,请写出相应的电解总化学方程式:第一阶段:________ ;第二阶段:________;d电板理论上收集到的气体体积是________标准状况下。
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燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的发电设备,是一种很有发展潜力的新能源,它主要由燃料、氧化剂、电极和电解质组成,燃料电池的结构和传统电池一样具有正负电极,正负电极被电解质分隔,它以还原剂(用氢作燃料)为负极反应物,以氧化剂(如空气中的氧气等)为正极交换物,在燃料电池中,氢气等燃料在通常条件下就能在电极上进行电极反应(一般用多孔镍、铂等作电极材料).电池中的电解质为有机高分子高聚物,它可以交换质子.
(1)燃料电池的电极在常温条件下就能持续发生电极反应,写出氢氧燃料电池中的电极反应式:负极______________;正极______________.
(2)氢氧燃料电池可作为载人航天器的首选电池,一个重要原因是它在产生持续电流的过程中生成的产物是水,这正好解决航天员的饮水问题,航天员饮用这些合成水通过消化系统,大部分在被___________吸收.
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熔融碳酸盐燃料电池(Molen Cathomale Fuel Cell)简称MCFC,具有高发电效率。工作原理示意图如图。下列说法正确的是
A. 电极M 为负极,K+、Na+移向M
B. 电池工作时,熔融盐中CO32-物质的量增大
C. A 为CO2,正极的电极反应为:O2+4e-+2CO2= 2CO32-
D. 若用MCFC给铅蓄电池充电,电极N接Pb极
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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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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甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,则该反应的热化学方程式为_________________,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对甲醇水蒸气重整制氢的好处是_______________。
③某温度下,将n(H2O)∶n(CH3OH) = 1∶1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为P1,反应达平衡时总压强为P2,则平衡时甲醇的转化率为____________(忽略副反应)。
(2)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为:CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) ΔH = + 203 kJ•mol-1
①该反应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,该反应的逆反应速率常数 k为_________L3•mol-3•min-1。
②在体积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 mol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”);N点v正_______M点v逆(填“大于”或“小于”);求Q点对应温度下该反应的平衡常数K=________。平衡后再向容器中加入1 mol CH4和1 mol CO,平衡_______移动(填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不”)。
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