【題目】科學(xué)家預(yù)言,燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(就是H+)和水分子通過。其工作原理的示意圖如下,請(qǐng)回答下列問題:

(1)該裝置的能量轉(zhuǎn)化形式為________。

(2)Pt(a)電極是電池________(填“正”或“負(fù)”)極;

(3)電解液中的H+_____(填“a”或“b”)極移動(dòng);

(4)如果該電池工作時(shí)消耗1 mol CH3OH,則電路中通過___ mol電子。

(5)比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力,使用燃料電池有許多優(yōu)點(diǎn),其中主要有兩點(diǎn):首先是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高,其次是________。

【答案】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 負(fù) b 6 對(duì)環(huán)境無污染

【解析】

該原電池中質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過,說明電解質(zhì)溶液為酸性溶液,燃料電池中,通入燃料的電極為負(fù)極,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+,通入氧氣的電極為正極,氧氣得到電子生成氫氧根離子,電極反應(yīng)O2+4H++4e-2H2O,據(jù)此解答。

(1)該裝置的能量轉(zhuǎn)化形式為原電池反應(yīng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;

(2)Pt(a)電極甲醇通入失電子發(fā)生氧化反應(yīng),是電池負(fù)極;

(3)燃料電池中,通入燃料的電極Pt(a)為負(fù)極,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),通入氧氣的電極Pt(b)為正極,氧氣得到電子生成氫氧根離子,電解液中的H+向正極移動(dòng),即向b電極移動(dòng);

(4)通入燃料的電極為負(fù)極,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+,電子守恒,該電池工作時(shí)消耗1 mol CH3OH,則電路中通過6mol電子;

(5)燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高,甲醇反應(yīng)產(chǎn)物為CO2H2O,對(duì)環(huán)境無污染。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列儀器①漏斗②容量瓶③蒸餾燒瓶④天平⑤分液漏斗⑥量筒⑦燃燒匙。常用于物質(zhì)分離的是

A. ①②⑥ B. ①③④ C. ①③⑤ D. ③④⑦

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【題目】下列反應(yīng)中,反應(yīng)后固體物質(zhì)質(zhì)量不變的是

A. 在試管中加熱小蘇打粉末 B. 鋁絲插入Cu(NO3)2溶液中

C. O2中灼燒Cu2S使之轉(zhuǎn)化為CuO D. 水蒸氣通過高溫?zé)霟岬蔫F粉

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【題目】已知下列熱化學(xué)方程式,有關(guān)反應(yīng)焓變的判斷正確的是( )

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3

4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5

A. ΔH1>0,ΔH3<0 B. ΔH2>0,ΔH4>0

C. ΔH1=ΔH2+ΔH3 D. ΔH3=ΔH4+ΔH5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】全球海水中溴的儲(chǔ)藏量豐富,約占地球溴總儲(chǔ)藏量的99%,故溴有“海洋元素”之稱,海水中溴含量為65 mg·L-1?諝獯党鯯O2吸收法工藝流程如下:

(1)步驟③的離子方程式: _________________________________________________。

(2)步驟⑤中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離。分離儀器的名稱是________。

(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯氣,因此在步驟⑤中可將蒸餾產(chǎn)生的氣體通過________(填試劑名稱)溶液,以除去氯氣。

(4)步驟⑤的蒸餾過程中,溫度應(yīng)控制在80~90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請(qǐng)解釋原因______________________________________________________________。

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【題目】下列冶煉金屬的反應(yīng)原理,不正確的是

A. 鋁熱法煉鐵:Fe2O3 + 2Al 高溫Al2O3 + 2Fe

B. 火法煉銅:Cu2S + O2 高溫2Cu + SO2

C. 電解法制鈉:2NaCl(熔融) 電解2Na + Cl2

D. 電解法制鎂:2MgO(熔融) 電解2Mg + O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為了研究外界條件對(duì)過氧化氫分解速率的影響,某同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問題。

編號(hào)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

分別在試管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入21 mol/L FeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí),將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡;將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡。

試管A中不再產(chǎn)生氣泡;

試管B中產(chǎn)生的氣泡量增大。

另取兩支試管分別加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液。

試管A、B中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生。

(1)實(shí)驗(yàn)①的目的是___________________________________________實(shí)驗(yàn)中滴加FeCl3溶液的目的是________________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)②未觀察到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,為了幫助該同學(xué)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,你提出的?duì)上述操作的改進(jìn)意見是________________________________________________________(用實(shí)驗(yàn)中所提供的幾種試劑)。

(3)某同學(xué)在50 mL一定濃度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化錳,放出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下圖甲所示,則A、B、C三點(diǎn)所表示的瞬時(shí)反應(yīng)速率最慢的是_____________。

(4)對(duì)于H2O2分解反應(yīng),Cu2+也有一定的催化作用。為比較Fe3+Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問題:

①定性如圖乙可通過觀察_________________________________,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是_______________________________________。

②定量用圖丙所示裝置做對(duì)照實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40 mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是______________________________。

(5)通過對(duì)上述實(shí)驗(yàn)過程的分析,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),要考慮_________方法的應(yīng)用。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知有相同容積的定容密封容器甲和乙,甲中加入各0.1mol ,乙中加入HI 0.2mol,相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,應(yīng)采取的措施是( )

A.甲、乙提高相同溫度 B. 甲中加入0.1mol He,乙不改變

C.甲降低溫度,乙不變 D. 甲增加0.1mol ,乙增加0.1mol I2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有甲、乙、丙三瓶等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,若甲不變,將乙蒸發(fā)掉一半水(溶質(zhì)不析出),丙中通入一定量的CO2然后以甲基橙作指示劑,用相同濃度的鹽酸滴定,分別達(dá)到終點(diǎn)消耗鹽酸的體積是

A. V=V>V B. V>V>V C. V>V>V D. V=V=V

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