(10分)如图所示,用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源,对A、B装置通电一段时间后,发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重(假设工作时无能量损
题型:不详难度:来源:
(10分)如图所示,用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源,对A、B装置通电一段时间后,发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重(假设工作时无能量损失)。
请回答下列问题: (1)分别指出F电极、②电极的名称 、 。 (2)④电极的反应式: 。E电极的反应式: 。 ①电极上产生的实验现象是 。 (3)若A池中原混合液的体积为500 mL,CuSO4、K2SO4浓度均为0.1 mol/L,电解过程中A池中共收集到标准状况下的气体 L。 |
答案
(1) 正极 阳极 ((每空1分) (2) Ag -e—=Ag+ , CH3OH + 8OH-- 6e-="=" CO32-+ 6H2O 、 先有红色固体析出,后有气泡产生 。(每空2分) (3) 3.92 。(每空2分) |
解析
(1)③电极增重,则③是阴极,④是阳极,所以F是正极,E是负极,①是阴极,②是阳极。 (2)由于阳极银是活性电极,所以④电极的反应式为Ag -e—=Ag+。原电池中负极失去电子,所以甲醇在E电极失去电子,由于是碱性电解质,所以方程式为CH3OH + 8OH-- 6e-="=" CO32-+ 6H2O。A中含有硫酸铜和硫酸钾,所以阴极首先是铜离子放电,然后是氢离子放电,生成氢气,即现象是先有红色固体析出,后有气泡产生。 (3)1.6g甲醇共失去电子是1.6g÷32g/mol×6=0.3mol。硫酸铜是0.05mol,得到0.1mol电子,所以生成氢气是(0.3mol-0.1mol)÷2=0.1mol。而阴极得到氧气,物质的量是0.3mol÷4=0.075mol,所以体积共计是(0.1mol+0.075mol)×22.4L/mol=3.92L。 |
举一反三
纽扣式银锌电池的构造示意图如下图所示,
电池的总反应为: 下列说法不正确的是A.作负极 | B.电子经外电路流向极 | C.向极移动 | D.正极反应: |
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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。请回答下列问题: (1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ; (2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________; (3)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇(CO2+3H2 CH3OH + H2O) 在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是______(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) =nA/tA mol·L-1·min-1 ②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应 ④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 (4)在T1温度时,将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为_________________________。 |
电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 | B.氢氧燃料电池的正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- | C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 | D.铅蓄电池的正极发生的反应是 Pb(s) - 2e—+SO42—(aq)= PbSO4(s) |
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查处酒后驾驶采用的“便携式测量仪”是以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为:CH3CH2OH-2e-=X+2H+。下列说法中正确的是( )A.燃料电池属于二次电池 | B.另一极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH- | C.乙醇在正极发生氧化反应 | D.电池总反应为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O |
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(每空2分,共8分)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为: 2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O 试回答下列问题: (1)该燃料电池的化学反应方程式为 ; (2)正极电极反应式为 。 (3)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是 ,它来自 。 |
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