- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇(CH3OH)燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。回答下列问题:(11分)
(1)这种电极放电时发生的总反应是______________________________________。
(2)此电极的正极发生的电极反应式是__________________________;
负极发生的电极反应式是_______________________________。
(3)电解液中的离子向_________极(正极或负极)移动;通入正极的气体是________.
正确答案
略
在HCHO分子中,四个原子处在同一平面上,C原子采用的杂化是 ( )
正确答案
B
甲醛分子结构为H-eq \o(\s\up 9(O||-H。sp2杂化轨道的伸展方向是从三角形的中心伸向三个顶点,平面形。
(18分,每空3分)铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42— 2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是______ ______;电解液中H2SO4的浓度将变__ __;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加___ ___g。
(2)电池使用一段时间后,若按图连接,则在A电极上生成___ __、B电极上生成__ __,此时铅蓄电池的正负极的极性将_ ___。(填“不变”或“对掉”)
正确答案
(1)PbO2 +2e-+ 4H+ +SO42-="=" PbSO4 + 2H2O ;小;48 (2)Pb; PbO2 ;不变
略
(每空2分共计8分)铅蓄电池的电极分别是PbO2和Pb,电解质溶液为稀H2SO4溶液,工作时原电池的总反应式为PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O据上述变化判断:
①原电池的负极是 (填电极材料)。电极反应式
②工作时正极反应式为
③工作时电解质溶液的c(H+)_________(填“增大”、“不变”或“减小”)
正确答案
略
(14分)
I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。
⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为: 。
⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S
Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。
⑴有关大气固氮(以N2+O2 2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2
2NH3为例)反应的平衡常数
的值如下表。
反应
N2+02 2NO
N2+3H22NH3
温度/℃
27
2000
100
400
K
3.84×10-31
0.1
3.4×109
2.0x104
下列说法正确的是 。(填字母)
a.大气固氮与人工固氮都是放热反应
b.人类模拟大气固氮无现实意义
c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d.在常温下,人工固氮非常容易进行
⑵已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
=-92.4kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)="2H20(1) " ="-571.6" kJ·mol-1
据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的= KJ·mol-1。
⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),其
(H2)和
(NH3)随时间变化的关系如图所示。
①下列叙述正确的是 。(填字母)
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.若t3时由673 K升至773 K,则(H2)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示)(H2)= 。
③若开始时(N2)=
(H2),则反应的平衡常数
= (用代数式表示)。
正确答案
14分I.(1)2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH- (2)不能,这是个焓增熵减的变化
Ⅱ.(1)bc (2)+765.0 kJ·mol-1 (3)① AC ② 3n2/(2Vt2) mol/(L·s)
③n22V2/[(n3-n2/2)×(n3-3n2/2)3]
略
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