高二化学解答题中等难度题
美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转化为电能,而不经过热能中间形成,发生的反应为:2H2+O2=2H2O。
(1)碱性氢氧燃料电池的电解质溶液为KOH溶液,则负极反应式为 __________________。
(2)如把KOH改为稀硫酸作导电物质,则正极反应式为___________________________,
反应后溶液中的pH值_______________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(3)如把H2改为CH3OH,KOH作导电物质,则负极反应式为 ________________________。
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氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能,而不经过热能这一中间形式,已用于宇宙飞船及潜艇中,其电极反应为:
负极:2H2+4OH--4e-4H2O
正极:O2+2H2O+4e-4OH-
所产生的水还可作为饮用水,今欲得常温下1 L水,则电池内电子转移的物质的量约为( )
A.8.9×10-3 mol B.4.5×10-2 mol C.1.1×102 mol D.5.6×10 mol
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2010年10月上海世博会临近结束的时刻,燃料电池车成为世博会上冉冉升起的新星.燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料在氧化过程中把化学能直接转化为电能.氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能,而不经过热能这一中间形式,它已用于宇宙飞船及潜艇中.
(1)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应为2H2+O2═2H2O,电解液为KOH溶液,反应保持在较高温度使H2O蒸发.下列叙述正确的是 .
A.此电池能发出蓝色火焰
B.H2为正极,O2为负极
C.工作时,电解液的pH不断减小
D.负极的电极反应为2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O,
正极的电极反应为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
(2)在宇宙飞船或潜艇中,还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水,今欲得常温下1L水,则电池内电子转移的物质的量约为 .
(3)由美国西屋公司研制开发的固体氧化物燃料电池,以固体氧化铝﹣氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2﹣)在其间通过,该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应.
该电池a极对应的电极反应式为 ,电池总反应方程式为 .
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燃料电池的优点是化学能直接转化为电能,而不经过热能这一中间环节,能量利用率高。氢氧燃料电池可同时供应电和水蒸气,所需燃料为H2,电解质为熔融K2CO3。已知该电池的正极反应为O2+2CO2+4e-2CO32-。下列叙述正确的是( )
A. 放电时CO32-向正极移动
B. 随着反应的进行,CO32-在不断消耗
C. 负极反应为H2+CO32--2e-H2O+CO2
D. 当该电池产生的水蒸气折算成标准状况下的体积为22.4 L时,转移电子4 mol
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电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重要贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A. 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B. 氢氧燃料电池可将热能直接转化为电能,故能量转化率很高
C. 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D. 原电池构成条件中必须有两个活泼性不同的电极
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(20分)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池。其构造如图所示:两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中进入,并在电极表面放电。
(1)a是_____________极(填正或负),b是___________极(填正或负),电极反应式分别为:a__________________,b_______________。
(2)下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
①请回答:甲池是 装置,B(石墨)电极的名称是 。
②写出下列电极反应式:通入CH3OH的电极的电极反应式是 ,A(Fe)电极的电极反应式为 。
③乙池中反应的化学方程式为 。
④当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上转移电子 mol。
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(10分)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池,其构造如图所示;两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。
(1)a极是________极,b极是________极,
电极反应式分别为________,________。
(2)氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料,往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等。请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式:________。此时电池内总的反应方程式为。
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(5分)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池,其构造如图所示;两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。
a极是________极,b极是极,
负极反应式为:。
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燃料电池是一种新型电池,它利用燃料在反应过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应如下:X极, O2(g)+H2O(l)+2e-===2OH-;Y极,H2(g)+2OH--2e-===2H2O(l)。下列判断中,正确的是( )
A. X是负极 B. Y是正极
C. Y极发生还原反应 D. Y极发生氧化反应
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