- 常见化学电源的种类及其工作原理
- 共9题
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。
请回答下列问题：
（1）已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。
（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
（3）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_________。
（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：
NiO(OH)+MH
①电池放电时，负极的电极反应式为____________。
②充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为______________。
正确答案
（1）4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H=－3408 kJ·mol－1
（2）SO2＋2H2O=H2SO4＋H2
（3）促使平衡向右移动，有利于碘和氢气的生成
（4）①MH－e－＋OH－=H2O＋M ②4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M
解析
（1）反应方程式：4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，标出各物质的聚集状态；在反应中4 mol FeS2的质量为m(FeS2)=4 mol×120 g·mol－1=480 g，放热Q=480 g×7.1 kJ/g=3408 kJ，对应的热化学方程式为：
4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H=－3408 kJ·mol－1。
（2）在反应器中发生反应：SO2＋I2＋2H2O=2HI＋H2SO4，在膜反应器中的反应为：2HI
（3）在膜分离器中发生反应：2HI
（4）①负极反应物MH失去电子，生成的H＋在碱性条件下生成H2O，电解反应式为：MH－e－＋OH－=H2O＋M。
②O2与MH发生反应，生成H2O和M，电极反应式为：4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M。
知识点
下列电池工作时，O2在正极放电的是
A
B
C
D
正确答案
解析
略
知识点
下列有关物质性质的应用不正确的是
正确答案
解析
略
知识点
下列有关物质的性质与应用不相对应的是
正确答案
解析
试题分析：A、明矾中的铝离子水解生成Al（OH）3胶体，具有吸附作用，可用作净水剂，正确；B、FeCl3具有氧化性，与Cu反应生成铜离子和亚铁离子，正确；C、二氧化硫的漂白性是因为二氧化硫与有色物质结合成不稳定的无色物质，受热又恢复原色，不是利用二氧化硫的氧化性，错误；D、Zn具有还原性和导电性，所以可用作锌锰干电池的负极材料，正确，答案选C。
知识点
下列说法不正确的是
A铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
B常温下，反应
C一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D相同条件下，溶液中的Fe 3+Cu 2+Zn2+的氧化性依次减弱
正确答案
解析
略
知识点
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