能源、资源问题是当前人类社会面临的一项重大课题。直接利用物质燃烧提供热能在当今社会仍然占很大比重,但存在利用率低的问题。燃料电池将能量转化效率比直接燃烧效率高,H2、CH4、CH3OH都是重要的能源物质。
(1)其中氢氧燃料电池是常见的燃料电池,如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
①使用时,空气从_____ 口通入(填“A”或“B”);负极是_____ (填“a”或“b”)。电流由_____ 流向_____ (填“a”或“b”)。其总反应方程式为_____ ,在碱性条件下,负极反应式为_____ 。
②假设使用的“燃料”是甲烷(酸性条件下),a极的电极反应为:_____ 。
(2)某同学设计如图的原电池,负极实验现象为_____ ,则正极的电极反应式为:_____ ,当导线中有3.01×1023个电子流过,溶液质量变化为_____ g。
(3)能把硫酸铜溶液改成氢氧化钠溶液吗_____ (填“能”或“不能”),为什么_____ 。
(1)其中氢氧燃料电池是常见的燃料电池,如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
①使用时,空气从
②假设使用的“燃料”是甲烷(酸性条件下),a极的电极反应为:
(2)某同学设计如图的原电池,负极实验现象为
(3)能把硫酸铜溶液改成氢氧化钠溶液吗
更新时间:2022-12-20 22:12:49
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【推荐1】原电池是将_______ 能转化为______ 能的装置.其中,电子流出的一极是原电池的______ 极,该极发生________ 反应.
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【推荐2】电化学装置可实现化学能与电能的直接转化,是助力实现“30、60”双碳目标的一种重要路径。
(1)图1所示的盐桥电池工作时,Zn为___________ 极(填“正”或“负”),Cu电极的电极反应式为___________ ,盐桥中的移向___________ 池(填“左”或“右”)。(2)图2所示装置是用甲烷燃料电池电解饱和NaCl溶液的实验。①甲烷燃料电池工作时,负极的电极反应式为___________ 。
②乙池工作时,电子由___________ (填“c”或“d”)极流出,电解总化学方程式为___________ ,d电极附近观察到的现象是___________ ,阳离子交换膜的作用是___________ 。
(1)图1所示的盐桥电池工作时,Zn为
②乙池工作时,电子由
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【推荐1】硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
① SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI ② 2HIH2+I2 ③ 2H2SO4 === 2SO2+O2+2H2O
(1)整个过程中SO2、I2的作用是______ 。
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应②,已知H2的物质的量随时间的变化如图所示,则在0~2 min内的平均反应速率v (HI) =______ ;
(3)已知拆开1 mol H—I键需要消耗298kJ能量,形成1mol H—H键能够释放436kJ能量,形成1mol I—I键能够释放151kJ能量,则在反应②中,分解0.2mol HI时会______ (填“吸收”或“释放”)______ kJ能量。
(4)实验室用Zn和硫酸制H2,为了加快反应速率下列措施不可行 的是__ (填序号)
a.加入浓硝酸 b.加入少量CuSO4 固体 c.用粗锌代替纯锌 d.加热 e.把锌粒弄成锌粉 f.用98.3%的浓硫酸
(5)氢气可用于制燃料电池,某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极:2H2+2O2--4e-== 2H2O ,B极:O2+4e-== 2O2-,则A极是电池的___ 极;电子从该极___ (填“流入”或“流出”)。
① SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI ② 2HIH2+I2 ③ 2H2SO4 === 2SO2+O2+2H2O
(1)整个过程中SO2、I2的作用是
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应②,已知H2的物质的量随时间的变化如图所示,则在0~2 min内的平均反应速率v (HI) =
(3)已知拆开1 mol H—I键需要消耗298kJ能量,形成1mol H—H键能够释放436kJ能量,形成1mol I—I键能够释放151kJ能量,则在反应②中,分解0.2mol HI时会
(4)实验室用Zn和硫酸制H2,为了加快反应速率下列措施
a.加入浓硝酸 b.加入少量CuSO4 固体 c.用粗锌代替纯锌 d.加热 e.把锌粒弄成锌粉 f.用98.3%的浓硫酸
(5)氢气可用于制燃料电池,某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极:2H2+2O2--4e-== 2H2O ,B极:O2+4e-== 2O2-,则A极是电池的
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【推荐2】化学反应中伴随着能量变化,根据相关知识回答下列问题。
.请回答:
(1)已知和反应放热,且断开1mol H―H键、1mol O=O键、1mol O―H键需吸收的能量分别为、、,由此可以推知下列关系正确的是___________ (填序号)。
① ② ③ ④
(2)为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。则该反应为___________ 反应(填“放热”或“吸热”),A和B的总能量比C和D的总能量___________ (填“高”或“低”),反应物化学键断裂吸收的能量___________ (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
.原电池是一种能将化学能直接转化为电能的装置。下图是一种原电池装置。(3)该装置中,发生反应的离子方程式是___________ 。
(4)正极的电极反应式是___________ 。
(5)下列叙述正确的是___________ (填字母)。
a.在Cu表面被还原,产生气泡
b.电流从Zn片经导线流向Cu片
c.电子从Zn片经导线流向Cu片
d.Zn和Cu都是电极材料,也都参与电极反应
(6)若装置生成0.2mol气体,则消耗负极材料___________ g。
.请回答:
(1)已知和反应放热,且断开1mol H―H键、1mol O=O键、1mol O―H键需吸收的能量分别为、、,由此可以推知下列关系正确的是
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.原电池是一种能将化学能直接转化为电能的装置。下图是一种原电池装置。(3)该装置中,发生反应的离子方程式是
(4)正极的电极反应式是
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(6)若装置生成0.2mol气体,则消耗负极材料
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【推荐3】电化学在能源、环境治理等方面具有重要的作用。回答下列问题:
(1)绿色电源“直接二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图如下所示:
①A电极为电池的___________ 极,写出A电极的电极反应式:___________ 。
②电池中向___________ 移动(填“A电极”或“B电极”)。
(2)和是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收和NO。
①图中c为___________ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②已知电解池阴极室中溶液的pH在之间,则阴极的电极反应为___________ 。
③用离子方程式表示吸收NO的原理___________ 。
④含稀的废水中的物质的量浓度为0.05mol/L,若电路中有10mol电子发生转移,则理论上最多可处理这样的废水___________ L。
(1)绿色电源“直接二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图如下所示:
①A电极为电池的
②电池中向
(2)和是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收和NO。
①图中c为
②已知电解池阴极室中溶液的pH在之间,则阴极的电极反应为
③用离子方程式表示吸收NO的原理
④含稀的废水中的物质的量浓度为0.05mol/L,若电路中有10mol电子发生转移,则理论上最多可处理这样的废水
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【推荐1】(1)已知反应2H2 + O22H2O为放热反应,破坏1mol的化学键消耗的能量称为化学键的键能。有关物质中化学键的键能如下表,则生成1mol水可以放出热量 __________ kJ
(2)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如下图所示,A、B两个电极均由多孔的碳块组成。
①B作_____ 极材料(填“正”或“负”),电解质溶液中SO42- 移向_____ 极(填“A”或“B”)。
②写出A极的电极反应式_______ ,一段时间后,溶液的PH______ (填“升高”“降低”“不变”),
③如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,当有标准状况下11.2L CH4完全反应时,导线中通过的电子的数目__________ 。
化学键 | H—H | O=O | H—O |
键能kJ/mol | 436 | 496 | 463 |
①B作
②写出A极的电极反应式
③如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,当有标准状况下11.2L CH4完全反应时,导线中通过的电子的数目
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【推荐2】氢气是未来最理想的能源之一,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化饮(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术,2H2O2H2↑+O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。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。试回答下列问题:
(1)输入氢气的一极为____ 极。
(2)写出正极反应式:____ 。
(3)电池中每转移1mol电子,消耗H2和O2的物质的量共为____ 。
(4)若将此燃料电池改为以甲烷和氧气为原料,则其负极的电极反应式为____ 。
(1)输入氢气的一极为
(2)写出正极反应式:
(3)电池中每转移1mol电子,消耗H2和O2的物质的量共为
(4)若将此燃料电池改为以甲烷和氧气为原料,则其负极的电极反应式为
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【推荐3】铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是_________ ,放电时发生_________ (填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应_______ (用离子方程式表示)。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为H2SO4溶液,则氢氧燃料电池的正极反应式为______________ 。
(1)该蓄电池的负极材料是
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应
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【推荐1】人们利用原电池原理制作了多种电池,以满足日常生活、生产和科学技术等方面的需要。请根据题中提供的信息,回答下列问题。
(1)铅蓄电池在放电时的总反应为,则其正极反应为___ 。
(2)FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板时发生反应:,若将此反应设计成原电池,则负极所用的电极材料为___ ,电极反应式:___ 。
(3)已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示,该电池工作时,b口通入的物质为___ (填化学式),该电池正极上的电极反应式为___ ;当6.4g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有___ mol电子发生转移。若将电池的电解质溶液换为KOH溶液,则负极反应式为____ 。
(1)铅蓄电池在放电时的总反应为,则其正极反应为
(2)FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板时发生反应:,若将此反应设计成原电池,则负极所用的电极材料为
(3)已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示,该电池工作时,b口通入的物质为
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【推荐2】微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,总反应为Ag2O+Zn===ZnO+2Ag。根据反应式回答问题:
(1)Zn是________ 极,Ag2O发生________ 反应。
(2)电子由________ 极流向________ 极(填“Zn”或“Ag2O”),当通过电路1 mol电子时,负极消耗物质的质量是________ g。
(3)在使用过程中,电解质溶液中KOH的物质的量________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)Zn是
(2)电子由
(3)在使用过程中,电解质溶液中KOH的物质的量
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【推荐3】电池的种类繁多,应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
(1)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池总反应为,则负极材料为______ ,正极反应式为____________ 。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol 时,______ mol 移向______ (填“X”或“Y”)极。
(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。隔膜1为______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为_______________________ 。当电路中转移0.2 mol电子时,模拟海水理论上除盐______ g。
(4)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()已成为环境修复研究的热点之一,Fe还原酸性水体中的的反应原理如图所示。
①作负极的物质是_______________________ 。
②正极的电极反应式是_______________________ 。
(1)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池总反应为,则负极材料为
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol 时,
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(4)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()已成为环境修复研究的热点之一,Fe还原酸性水体中的的反应原理如图所示。
①作负极的物质是
②正极的电极反应式是
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