组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学能与电能 > 原电池 > 原电池原理 > 原电池电极反应式书写
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:88 题号:19777435
能源与人类的生存和发展息息相关,化学反应在人类利用能源的历史过程中充当重要的角色。回答下列问题:
(1)科学家最近研制出利用太阳能产生激光,使海水分解。太阳光分解海水时,水分解断裂的化学键是___________(填“离子键”或“共价键”)。
(2)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。
A.B.
C.D.
(3)如图为某燃料电池的结构示意图,电解质溶液为NaOH溶液,电极材料为疏松多孔的石墨棒。回答下列问题:
   
若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①电解质溶液中的OH-移向___________(“负”或“正”)。
②写出此氢氧燃料电池工作时,a极的电极反应式:___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。
(1)焦炭可用于制取水煤气。实验测得1.2 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了13.16 kJ热量。该反应的热化学方程式为____________
(2)甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料,工业上可由CO和H2来合成,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________(填“>”、“<”或“=”)K2
②若容器容积不变,下列措施不能增加CO转化率的是________(填字母)。
a.降低温度                                     b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂                      d.充入He,使体系总压强增大
③生成甲醇的化学反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示。则图中t2时采取的措施可能是___________________

④若在T1℃时,往一密闭容器通入等物质的量CO和H2测得容器内总压强1MPa,40min达平衡时测得容器内总压强为0.6MPa,计算生成甲醇的压强平衡常数KP________(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。负极的电极反应为__________
2020-11-13更新 | 95次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】研究氮的固定具有重要意义。
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,氮元素转化为________而存在于土壤中。处于研究阶段的化学固定
新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H K ①
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H1=-92.4kJ·mol-1 K1
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1 K2
则△H =________;K=___________(用K1和 K2表示)。
(2)在四个容积为2L的密闭容器中,分别充入1mol N2、3mol H2O,在催化剂条件下进行反应①3h,实验数据见下表:
序号
第一组
第二组
第三组
第四组
t/℃
30
40
50
80
NH3生成量/(10﹣6mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
下列能说明反应①达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.NH3和O2的物质的量之比为4∶3
b.反应混合物中各组份的质量分数不变
c.单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3
d.容器内气体密度不变
若第三组反应3h后已达平衡,第三组N2的转化率为___________;第四组反应中以NH3表示的反应速率是__________________,与前三组相比,NH3生成量最小的原因可能是_________________。
(3)美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨,将其附着在电池的正负极上实现氮的电化学固定,其装置示意图如下:
   
则开始阶段正极反应式为_____________;忽略电解过程中溶液体积变化,当电池中阴极区溶液pH = 7时,溶液中NH3·H2O的浓度为___________( Kb=2×10-5mol·L-1);当电池中阴极区呈红色时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________。
2016-12-09更新 | 625次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料,广泛应用于焊割、燃料电池及有机合成等。
(1)乙炔-空气燃料电池是一种碱性(20%-30%的KOH溶液)燃料电池。电池放电时,负极的电极反应式为_____________
(2)科学家利用“组合转化技术”,将乙炔燃烧产物CO2转化成乙烯,反应式为:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)下图为温度对CO2平衡转化率、催化剂催化效率的影响。下列说法正确的是_____(填序号)

①250℃时,催化剂的催化效率最大
②随着温度升高,乙烯的产率增大
③M点平衡常数比N点平衡常数大
④N点正反应速率一定大于M点正反应速率
⑤增大压强可提高乙烯的体积分数
(3)甲烷裂解法制取乙炔的反应方程式为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)。已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)     △H1= a kJ·mol-1
C2H2(g)+2.5O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)     △H2= b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)     △H3= c kJ·mol-1
则2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)   △H=______kJ·mol-1
(4)哈斯特研究发现:甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)之间的关系如图所示。甲烷裂解可能发生的反应有:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g),2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)。

①1725℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4,达到平衡时,测得c(C2H2)=c(CH4)。则CH4生成C2H2的平衡转化率为_______
②1725℃时,反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度);
③由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成。为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可采取的措施有_______
2018-03-10更新 | 230次组卷
共计 平均难度:一般