(14分)目前燃料电池中能量转化效率最高的是陶瓷电池,此类电池正面涂有黑色的稀有金属复合氧化物,作为正极,反面是一层较厚的绿色“金属陶瓷”,作为负极。在750℃

(14分)目前燃料电池中能量转化效率最高的是陶瓷电池,此类电池正面涂有黑色的稀有金属复合氧化物,作为正极,反面是一层较厚的绿色“金属陶瓷”,作为负极。在750℃

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(14分)目前燃料电池中能量转化效率最高的是陶瓷电池,此类电池正面涂有黑色的稀有金属复合氧化物,作为正极,反面是一层较厚的绿色“金属陶瓷”,作为负极。在750℃实验温度下,空气中的氧分子吸附于黑色正极,氧原子会分别从涂层中“抢走”2个电子,变成氧离子,随后氧离子穿过陶瓷膜,与负极那一边的燃气反应,并释放出能量,氧不断“劫持”电子穿越薄膜,正负两极间便形成电压,产生电流。
(1)水煤气成分是                          。水煤气又称为合成气,在一定条件下可以合成二甲基醚时,还产生一种可以参与大气循环的无机化合物,写出该化学方程式可能是                                            
(2)若以水煤气为上述陶瓷电池的燃料气,则电池的负极反应方程式为                                            
(3)下图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图,
其中x为各自反应中对应的系数。根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式             
若以第⑵问中陶瓷电池为电源,用惰性电极电解硝酸银溶液,为保证阴极有 10.8g银析出,试求制备水煤气时, 至少需要碳       g
答案
(1)CO、H2(2分)
(2)3CO + 3H2 = CH3OCH3 + CO2 或 2CO+4H2 = CH3OCH3 + H2O (2分)
(3)CO+O2--2e=CO(2分)   2 H2+O2—2e-=2H2O (2分)
(4)CH3OCH3(g)+3O2(g) → 2CO2(g)+3H2O(l); △H=-1455kJ·mol-1  (3分)
(5)0.3 (3分)
解析

举一反三
银锌电池是广泛用做各种电子仪器的电源,其放电过程可表示为Ag2O+Zn==ZnO+2Ag,此电池放电时,负极上发生反应的物质是(   )
A.AgB.ZnOC.Ag2OD.Zn

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Ⅰ、某同学根据离子方程式:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+设计了一套原电池装置,从而实现了该反应。在下面画出该原电池的示意简图(正极材料为碳棒,标明正、负极及电极材料和电解质溶液)。
II 、锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示),其基本反应为:
X极:Zn—2e-====Zn2+&s.5*u.c.#om
Y极:2MnO2+2NH4++2e-====Mn2O3+2NH3+H2O

Y极是电池的_________(填“正”或“负”)极,若反应消耗16.25gZn,则电池中转移电子的物质的是为________________。
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对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池(如图),下列有关说法不正确的是(   )
A. Zn是负极B.Cu是正极
C.负极上发生氧化反应D.正极上发生氧化反应

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(6分)利用碳棒、锌片和200ml稀硫酸组成原电池,将化学能转化为电能,当碳棒上共产生3.36L(标准状况)气体时,硫酸恰好全部被消耗。试计算:
(1)锌片的质量减少了多少?
(2)原稀硫酸溶液的物质的量浓度。
(3)有多少个电子通过了导线。
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(8分)利用下列反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu设计一个化学电池(给出若干导线和一个小灯泡,电极材料和电解质溶液自选),画出实验装置图,注明电解质溶液的名称和正负极材料,标出电子流动方向和电流方向,写出电极反应式。
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