題目列表(包括答案和解析)
被譽為改變未來世界的十大科技之一的燃料電池是一種新型的無污染、無噪音、高效率的汽車動力和發電設備,正以勢不可擋之勢擠入汽車工業和電力工業.它是一種不經過燃燒,將燃料的化學能直接轉換成電能的裝置.這主要由燃料、氧化劑、電極、電解質組成.在結構上與傳統電池一樣具有正負電極,正負電極被電解質分隔.它以還原劑(用氫作燃料,也可以添加一個氫氣變換器,直接使用甲醇、天然氣、甚至石油、柴油、煤等作燃料)為負極反應物,以氧化劑(如氧氣、空氣等)為正極反應物.為了使燃料便于進行電極反應.要求電極材料兼有催化劑的特性.可用多孔碳多孔鎳、鉑、鈀等貴金屬以及聚四氟乙烯等電極材料.電解質則有堿性、酸性、熔融鹽和固體電解質及高聚物質子交換膜等數種.
如下圖所示是一種氫——氧燃料電池的工作原理圖,其電解質為有機高分子聚合物:
(1)燃料電池中質子交換膜的作用是________________________.
(2)寫出氫氧燃料電池正負極發生的電極反應式(注明是氧化反應還是還原反應)和電池的總反應方程式___________________________.
(3)若用燃料電池發電,輸出電流的電流強度為533 A,則每小時能合成多少水?
(4)電池燃料氫可利用甲醇、天然氣、石油、柴油等,通過一個氫氣變換器而得到.寫出利用天然氣轉化為氫氣的化學方程式___________________.
(5)請根據文中質子交換膜燃料電池工作原理圖,說明負載的電流方向為__________________.
(6)用某種燃料電池給電爐供電,設電爐的額定功率P0=400 W,電池在不接負載時的路端電壓與電爐的額定電壓相同,當電爐接到該電源上時,電爐實際消耗的功率P1=324W.若兩個這樣的爐并聯接到該電源上,求兩個電爐實際消耗的總功率P2為多少?
如下圖所示是一種氫——氧燃料電池的工作原理圖,其電解質為有機高分子聚合物:
(1)燃料電池中質子交換膜的作用是________________________.
(2)寫出氫氧燃料電池正負極發生的電極反應式(注明是氧化反應還是還原反應)和電池的總反應方程式___________________________.
(3)若用燃料電池發電,輸出電流的電流強度為533 A,則每小時能合成多少水?
(4)電池燃料氫可利用甲醇、天然氣、石油、柴油等,通過一個氫氣變換器而得到.寫出利用天然氣轉化為氫氣的化學方程式___________________.
(5)請根據文中質子交換膜燃料電池工作原理圖,說明負載的電流方向為__________________.
(6)用某種燃料電池給電爐供電,設電爐的額定功率P0=400 W,電池在不接負載時的路端電壓與電爐的額定電壓相同,當電爐接到該電源上時,電爐實際消耗的功率P1=324W.若兩個這樣的爐并聯接到該電源上,求兩個電爐實際消耗的總功率P2為多少?
17.
(如東啟東期中聯考14分)如圖所示,可視為質點的三物塊A、B、C放在傾角為300、長L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數μ=,A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質量分別為mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不變,開始時三個物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用.如果選定兩點電荷在相距無窮遠處的電勢能為0,則相距為r時,兩點電荷具有的電勢能可表示為
.現給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的勻加速直線運動,經過時間t0,力F變為恒力,當A運動到斜面頂端時撤去力F.已知靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,g=10m/s2.求:
(1)未施加力F時物塊B、C間的距離;
(2)t0時間內A上滑的距離;
(3)t0時間內庫侖力做的功;
(4)力F對A物塊做的總功.
內燃機是將化學能轉化為機械能的裝置,根據燃料不同可分為汽油機和柴油機等類型.汽油機和柴油機的工作原理均為利用燃料燃燒產生大量的氣體和熱能,推動活塞進行往復運動.汽油機和柴油機工作原理的區別在于壓縮的工作物質和點火方式不同:汽油是將汽油霧化后和空氣混合,利用活塞下行吸入氣缸,然后活塞上行將其壓縮,到一定體積(活塞幾乎上行到頂端)后采用火花塞(俗稱火嘴,一種采用高壓放電產生火花的裝置)打火,從而點燃混合氣體使之體積劇烈膨脹推動活塞下行,當活塞下行到底部時,活門打開,利用二次的壓力排出氣體,完成一個循環過程;而柴油機則是吸入空氣進行壓縮,到一定程度產生高溫高壓后,噴入霧化的柴油,由于此時壓縮空氣的溫度已經超過柴油的燃點,柴油立即燃燒推動活塞運行.柴油機的壓縮比遠高于汽油機(這也是柴油機效率高于汽油機的原因之一).根據上述信息回答下列問題:
(1)內燃機推動活塞往復的直線運動要通過連桿和________轉換為圓周運動,從而驅動車輛和其他機械進行運轉.
(2)某196柴油機的壓縮比為1∶20,已知室溫27℃,大氣壓強1.01×105 Pa,測得壓縮到最大限度時,氣缸內壓強為3.03×106 Pa,此時混合氣體的溫度是________.
(3)檢測發動機尾氣發現,汽油機尾氣中氮的氧化物(以NOx表示)含量遠遠高于柴油機尾氣,請解釋原因,并寫出相關的化學方程式.
(4)鑒于石油儲量,且汽油機和柴油機排出的尾氣都嚴重污染大氣,科學家們正在努力嘗試采用其他燃料,已經成功的方案是采用甲醇(可以通過煤液化工藝制得)來部分替代汽油.試寫出甲醇在汽缸中燃燒的化學方程式.
(5)近日《羊城晚報》登載了這樣一條新聞:某摩登少女駕摩托車上街購物,不幸遭遇飛賊搶劫,開走她的摩托車.此時少女迅速從手袋中拿出一小物件,對著已逃出幾十米開外的摩托車一按按鈕.只見遠處疾馳的摩托車立即熄火停車而將飛賊拋出老遠.你認為這種“遙控停車裝置”最可能的原理是什么?(請用最簡潔的文字回答,不超過20字).
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