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定義:將化學能轉化為電能的裝置 原理:氧化還原反應 教活潑的金屬發生氧化反應. 電子從較活潑的金屬流向較不活潑的金屬或非金屬導體 電極反應 鋅--銅原電池 負極: Zn-2e==Zn2+ 正極: 2H++2e=H2↑ 總反應:Zn+2H+==Zn2++H2↑ 氫氧燃燒電池優點:潔凈.無污染.噪音低.隱蔽性強(3)模塊結構.適應不同功率要求靈活機動(4)比功率大.比能量高.對負載的適應性能好(5)可實現熱.電.純水.聯產 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

Ⅰ:甲醇燃料電池的種類很多。
(1)我們常用的一種甲醇燃料電池,是以甲醇與氧氣的反應為原理設計的,其電解質溶液是KOH溶液。寫出該電池負極的電極反應式_______________。
(2)下圖為常用筆記本電腦所用甲醇質子交換膜燃料電池的結構示意圖。該裝置中________(填“a”或“b”)為電池的正極,  已知任何反應都具有一定的可逆性。該甲醇質子交換膜燃料電池在實際工作中,各反應物、生成物均以氣態的形式存在且反應也具有一定可逆性,即其反應原理可表示為 2CH3OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g),試寫出該條件下反應的平衡常數(K)___________ ; 在電腦的使用過程中,電池的溫度往往因為各種原因會升高,試判斷溫度升高時該反應的平衡常數(K)____________(填增大、減小、不變),其反應的正反應速率 ___________(填增大、減小、不變);溫度升高_________(填有利或不利于)電池將化學能轉化為電能。 
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)  ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式:__________。
II:某溫度下,向密閉容器中充入2.0 mol CO和1.0mol H2O,發生反應:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。 CO的轉化率隨時間變化關系如圖,回答下列問題:
(4)如果一個可逆反應的平衡常數K值很大,下列說法正確的是_________(填字母)。
A.該反應的反應物混合后很不穩定   
B.該反應一旦發生將在很短的時間內完成
C.該反應體系達到平衡時至少有一種反應物的百分含量很小           
D.該反應一定是放熱反應                 
E.該反應使用催化劑意義不大  
(5)t2時刻向平衡體系中再通入1.0 mol H2O(g),t3時刻重新建立平衡,請在原坐標圖中將改變這一條件后CO的轉化率的變化趨勢表示出來,必須注明再次建立平衡后CO的轉化率。

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在汽車上安裝三效催化轉化器,可使汽車尾氣中的主要污染物(CO、NOx、碳氫化合物)進行相互反應,生成無毒物質,減少汽車尾氣污染。
(1)已知:N2(g)+ O2(g)="2NO(g)" △H=+180.5 kJ/mol  
2C(s)+ O2(g)="2CO(g)" △H="-221.0" kJ/mol
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H="-393.5" kJ/mol
尾氣轉化的反應之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H            
(2)某研究性學習小組在技術人員的指導下,在某溫度時,按下列流程探究某種催化劑作用下的反應速率,用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:

請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
①前2s內的平均反應速率v (N2) = ___________________。
②在該溫度下,反應的平衡常數K =           。(只寫出計算結果)
③對于該可逆反應,通過綜合分析以上信息,至少可以說明     (填字母)。
A.該反應的反應物混合后很不穩定
B.該反應一旦發生將在很短的時間內完成
C.該反應體系達到平衡時至少有一種反應物的百分含量較小
D.該反應在一定條件下能自發進行
E.該反應使用催化劑意義不大
(3)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖所示,該電池中電解質為氧化釔-氧化鈉,其中O2-可以在固體介質NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是     

A.負極的電極反應式為:CO+O2—―2e-=CO2
B.工作時電極b作正極,O2-由電極a流向電極b
C.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D.傳感器中通過的電流越大,尾氣中CO的含量越高

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在汽車上安裝三效催化轉化器,可使汽車尾氣中的主要污染物(CO、NOx、碳氫化合物)進行相互反應,生成無毒害物質,減少汽車尾氣污染。
(1)已知:
N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ/mol
2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ/mol
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
尾氣轉化的反應之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=_____________。
(2)某研究性學習小組在技術人員的指導下,在某溫度時,按下列流程探究某種催化劑作用下的反應速率,用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表

請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
①前2s內的平均反應速率v (N2) = ___________________。
②在該溫度下,反應的平衡常數K =____________。(只寫出計算結果)
③對于該可逆反應,通過綜合分析以上信息,至少可以說明____________(填字母)。
A.該反應的反應物混合后很不穩定
B.該反應一旦發生將在很短的時間內完成
C.該反應體系達到平衡時至少有一種反應物的百分含量較小
D.該反應在一定條件下能自發進行
E.該反應使用催化劑意義不大
(3)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖所示,該電池中電解質為氧化釔-氧化鈉,其中
O2-可以在固體介質NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是____________。

A.負極的電極反應式為:CO+O2-―2e-=CO2
B.工作時電極b作正極,O2-由電極a流向電極b
C.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D.傳感器中通過的電流越大,尾氣中CO的含量越高

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氣候變暖冰川融化將會對人類產生極大的災害.如南極冰蓋全部融化,南太平洋上的美麗島國圖瓦盧很可能成為首個“沉沒”的國家,喜馬拉雅山冰川融化尼泊爾會有“滅頂”之災,近海城市遭受城市淹沒、海嘯等災害.所以合理利用資源,加強環境保護.降低碳的排放,實施低碳經濟是今后經濟生活主流.
(1)下列措施對有效減少二氧化碳排放和降低大氣中二氧化碳不適合的是______
A.使用天然氣等燃料   B.植樹造林,保護森林,保護植被
C.大力發展風能、水力、潮汐能發電和核電,大力推行太陽能的綜合開發    D.立即減少煤和石油化石燃料的使用
E.建筑物中盡量利用自然通風采光,推廣使用節能燈和節能電器,使用空調時夏季溫度不宜設置過低,冬天不宜過高
F.全民倡導出行時多步行和騎自行車;建設現代物流信息系統,減少運輸工具空駛率
(2)目前用超臨界CO2(其狀態介于氣態和液態之間)代替氟利昂作致冷劑已成為一種趨勢,這一做法對環境的積極意義在于保護______.
(3)科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”技術研究,把過多的二氧化碳轉化為有益于人類的物質.如將CO2和H2以1:4比例混合通入反應器,在適當條件下反應可獲得一種重要能源.請完成以下化學方程式:CO2+4H2=______+2H2O
(4)收集提純煉鐵、煉鋼等工廠所排放的氣體,可得高純度的CO,在適當的條件下,用CO和H2反應可獲得人工合成汽油,也可減少碳的排放,節約能源.假設此人工合成汽油是碳原子數為5~8的烷烴,要達到合成汽油的要求,通入反應裝置里的CO和H2的物質的量之比范圍是______≤n(CO)/n(H2)≤______(保留最簡分數比形式)
(5)探究CO2來生產燃料甲醇(CH3OH)的反應原理,現進行如下實驗在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,一定條件下發生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)=______.

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氣候變暖冰川融化將會對人類產生極大的災害。如南極冰蓋全部融化,南太平洋上的美麗島國圖瓦盧很可能成為首個“沉沒”的國家,喜馬拉雅山冰川融化尼泊爾會有“滅頂”之災,近海城市遭受城市淹沒、海嘯等災害。所以合理利用資源,加強環境保護。降低碳的排放,實施低碳經濟是今后經濟生活主流。
(1)下列措施對有效減少二氧化碳排放和降低大氣中二氧化碳不適合的是___________________
A.使用天然氣等燃料  
B.植樹造林,保護森林,保護植被
C.大力發展風能、水力、潮汐能發電和核電,大力推行太陽能的綜合開發
D.立即減少煤和石油化石燃料的使用
E.建筑物中盡量利用自然通風采光,推廣使用節能燈和節能電器,使用空調時夏季溫度不宜設置過低,冬天不宜過高
F.全民倡導出行時多步行和騎自行車;建設現代物流信息系統,減少運輸工具空駛率
(2)目前用超臨界CO2(其狀態介于氣態和液態之間)代替氟利昂作致冷劑已成為一種趨勢,這一做法對環境的積極意義在于保護______________________。
(3)科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”技術研究,把過多的二氧化碳轉化為有益于人類的物質。如將CO2和H2以1∶4比例混合通入反應器,在適當條件下反應可獲得一種重要能源。請完成以下化學方程式:CO2+4H2==___________+2H2O
(4)收集提純煉鐵、煉鋼等工廠所排放的氣體,可得高純度的CO,在適當的條件下,用CO和H2反應可獲得人工合成汽油,也可減少碳的排放,節約能源。假設此人工合成汽油是碳原子數為5~8的烷烴,要達到合成汽油的要求,通入反應裝置里的CO和H2的物質的量之比范圍是______≤n(CO)/n(H2) ≤______(保留最簡分數比形式)
(5)探究CO2來生產燃料甲醇(CH3OH)的反應原理,現進行如下實驗在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,一定條件下發生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖所示。
從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)=_________________。

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