【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。請回答:

(1)負(fù)極反應(yīng)式為__________________________;正極反應(yīng)式為___________________________;

(2)該電池工作時(shí),H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷地提供電能。因此,大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料,其吸氫和放氫原理如下:

Ⅰ.2Li+H22LiH

Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2

①反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是___________________

②已知LiH固體密度為0.80g·cm-3,用鋰吸收112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為_______________(可用分?jǐn)?shù)表示或用a×10-b表示,a保留兩位小數(shù));

③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為60%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為_______________mol。

【答案】 H2-2e-=2H+ O2+4e-+2H2O=4OH- H2O 8.93×10-4 12

【解析】1)負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng);

2)根據(jù)化合價(jià)的變化判斷氧化劑和還原劑,根據(jù)反應(yīng)式、氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算。

1)該反應(yīng)中負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子而被氧化,所以電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+,正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-;

2)①反應(yīng)LiH+H2O=LiOH+H2中水的氫元素化合價(jià)降低,得電子,水作氧化劑;

氫氣的物質(zhì)的量是112L÷22.4L/mol5mol,根據(jù)方程式2Li+H22LiH可知生成LiH10mol,質(zhì)量是80g已知LiH固體密度為0.80g·cm-3,LiH的體積是100mL,因此生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為;

③根據(jù)LiH+H2O=LiOH+H2可知生成氫氣物質(zhì)的量是10mol,實(shí)際參加反應(yīng)的H210mol×60%=6mol,1molH2轉(zhuǎn)化成1molH2O轉(zhuǎn)移2mol電子,所以6molH2可轉(zhuǎn)移12mol的電子。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的“三大酸”.現(xiàn)就硫酸、硝酸與金屬銅反應(yīng)的情況,回答下列問題:
(1)工業(yè)上制備硫酸銅是利用廢銅屑經(jīng)灼燒后,在加熱情況下跟稀硫酸反應(yīng),有關(guān)的化學(xué)方程式是: . 不采用銅跟濃硫酸反應(yīng)來制取硫酸銅的原因是
(2)在一定體積的10molL﹣1的濃硫酸中加入過量銅片,加熱使之反應(yīng),被還原的硫酸為0.9mol.則濃硫酸的實(shí)際體積(填“大于”、“等于”或“小于”)180mL.
(3)若使剩余的銅片繼續(xù)溶解,可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液),則該反應(yīng)的離子方程式為
(4)將8g Fe2O3投入到150mL某濃度的稀硫酸中,再投入7g鐵粉,充分反應(yīng)后,收集到1.68L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí),F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余,為了中和過量的硫酸,且使溶液中鐵元素完全沉淀,共消耗4molL﹣1的NaOH溶液150mL.則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X和Y組成原電池時(shí),Y為電池的負(fù)極.X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋?/span>
A.X>Y>Z
B.X>Z>Y
C.Y>X>Z
D.Y>Z>X

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】碳是形成化合物種類最多的元素,其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì).請回答下列問題:
(1)有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N,轉(zhuǎn)化過程如下:
△H=+88.6kJ/mol,則M、N相比,較穩(wěn)定的是
(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱△H=﹣238.6kJ/mol,CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=﹣a kJ/mol,則a238.6(填“>”“<”或“=”).
(3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層,生成HCl和CO2 , 當(dāng)有1mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì).將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質(zhì)可作耐高溫材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=﹣1176kJ/mol,則反應(yīng)過程中,每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為
(5)汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體.為了解決污染問題,在汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器,可使汽車尾氣中的主要污染物CO和NO轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì).已知: N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol
請寫出污染物CO和NO轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)的熱化學(xué)方程式是:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列化學(xué)用語正確的是( 。
A.新戊烷的結(jié)構(gòu)簡式:C5H12
B.丙烷的比例模型:
C.四氯化碳的電子式:
D.乙烯的結(jié)構(gòu)式:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一氯化碘(沸點(diǎn)97.4℃),是一種紅棕色易揮發(fā)的液體,不溶于水,溶于乙醇和乙酸。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬制備一氯化碘;卮鹣铝袉栴}:

(1)甲組同學(xué)擬利用干燥、純凈的氯氣與碘反應(yīng)制備一氯化碘,其裝置如下:(已知碘與氯氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng))

①各裝置連接順序?yàn)锳→___________;A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

②B裝置燒瓶需放在冷水中,其目的是:___________,D裝置的作用是____________。

(2)乙組同學(xué)采用的是最新報(bào)道的制一氯化碘的方法。即在三頸燒瓶中加入粗碘和鹽酸,控制溫度約50℃,在不斷攪拌下逐滴加入氯酸鈉溶液,生成一氯化碘。則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________

(3)設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)證明:

①ICl的氧化性比I2強(qiáng):________________________________________________。

②ICl與乙烯能發(fā)生反應(yīng):_______________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】反應(yīng)Cu2S+O2=2Cu+SO2可用于制銅,該反應(yīng)屬于

A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)

C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫和釩的相關(guān)化合物,在藥物化學(xué)及催化化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題:

(1)基態(tài)釩原子的外圍電子軌道表達(dá)式為__________,釩有+2、+3、+4、+5 等多種化合價(jià),其中最穩(wěn)定的化合價(jià)是______________,VO43-的幾何構(gòu)型為___________。

(2)2-巰基煙酸氧釩配合物(圖1) 是副作用小的有效調(diào)節(jié)血糖的新型藥物。

①該藥物中S 原子的雜化方式是____________,所含第二周期元素第一電離能按由大到小順序的排列是__________________

②2-巰基煙酸(圖2)水溶性優(yōu)于2-疏基煙酸氧釩配合物的原因是___________________。

(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p軌道,則p電子可在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng),形成“離域П鍵”,下列物質(zhì)中存在“離域П鍵”的是___________。

A.SO2 B.SO42- C.H2S D.CS2

(4)某六方硫釩化合物晶體的晶胞如圖3所示,該晶胞的化學(xué)式為_____________。圖4為該晶胞的俯視圖,該晶胞的密度為________g/cm3 (列出計(jì)算式即可)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞鐵氰化鉀(結(jié)構(gòu)式如圖所示)屬于歐盟批準(zhǔn)使用的食品添加劑。亞鐵氰化鉀不穩(wěn)定,受熱易分解:3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C;K4[Fe(CN)6]+K2CO35KCN+KOCN+Fe+CO2↑。

(1)基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)為___________;K4[Fe(CN)6]中Fe2+與CN-的中心原子形成的化學(xué)鍵類型為_________________,提供孤電子對的成鍵原子是________________。

(2)KOCN中陰離子OCN-的幾何構(gòu)型為__________,中心原子的雜化軌道類型為___________。O、C、N的第一電離能從大到小的順序?yàn)?/span>_________________,電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?/span>___________________。

(3)(CN)2的結(jié)構(gòu)式為_______________________

(4)KCN的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,已知晶胞參數(shù)a=0.648nm。則K+的配位數(shù)為__________,緊鄰的兩個(gè)K+的距離為_____cm,該晶體的密度為______________g·cm-3。

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