【題目】(1)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，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。其正極反應(yīng)方程式為____________，若將負(fù)極材料改為CH4，寫出其負(fù)極反應(yīng)方程式___________。

(2)NH3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)。使用的電解質(zhì)溶液是2 mol·L-1的KOH溶液，電池總反應(yīng)為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________；每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_________。

【答案】O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- CH4 + 10OH- - 8e- =+ 7H2O 2NH3 + 6OH- -6e- =N2 + 6H2O 0.6NA

【解析】

在原電池中，負(fù)極上失電子，燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)。

(1)氫氧燃料電池正極上氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)是堿，則生成OH-，反應(yīng)式為：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-，若將負(fù)極材料改為CH4，在堿性條件下應(yīng)該生成，總反應(yīng)式為：CH4 +2O2+2OH- =+3H2O，正極反應(yīng)為：2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-，兩式相減得負(fù)極反應(yīng)方程式為：CH4 + 10OH- - 8e- =+ 7H2O；

(2) NH3代替氫氣，電解質(zhì)溶液是KOH溶液沒有變，則正極反應(yīng)式也沒有變化，電池總反應(yīng)為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，正極反應(yīng)為：3O2 + 6H2O + 12e- = 12OH-，兩式相減得負(fù)極反應(yīng)方程式為：4NH3 + 12OH- -12e- =2N2 + 12H2O，即為2NH3 + 6OH- -6e- =N2 + 6H2O；3.4g NH3物質(zhì)的量為:，根據(jù)負(fù)極反應(yīng)可知，2mol NH3轉(zhuǎn)移6mol電子，則3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.6 mol，即0.6NA。

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】醇脫水是合成烯烴的常用方法，實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下：

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

相對分子質(zhì)量

密度/(g·cm－3)

沸點(diǎn)/℃

溶解性

環(huán)己醇

100

0.961 8

161

微溶于水

環(huán)己烯

82

0.810 2

83

難溶于水

合成反應(yīng)：在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1 mL濃H2SO4，b中通入冷卻水后，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過90 ℃。

分離提純：反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌，分離后加入無水氯化鈣顆粒，靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣，最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。

回答下列問題：

（1）裝置b的名稱是__________。

（2）本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_______。

（3）在本實(shí)驗(yàn)分離過程中，產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。

（4）分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是______。

（5）在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中，不可能用到的儀器有____(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A 圓底燒瓶 B 溫度計(jì) C 吸濾瓶 D 球形冷凝管 E 接收器

（6）以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法，合理的是______。

a．用酸性高錳酸鉀溶液 b．用金屬鈉 c．測定沸點(diǎn)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】我國土地面積的1/5受到重金屬的污染。鎘鹽因溶解度高，在水中多以離子狀態(tài)存在，對水生植物的影響尤為嚴(yán)重。某科研小組研究不同濃度的鍋對水生植物紫萍生理的影響，結(jié)果見圖。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)MDA(膜脂分解最重要的產(chǎn)物之一)的含量與鎘濃度呈正相關(guān)。請回答下列問題。

(1)由圖I可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量為____，由圖I得出的結(jié)論是________________。

(2)可溶性蛋白含量是衡量植物總體代謝的重要指標(biāo)。生物學(xué)上可以用______試劑檢測可溶性蛋白，會(huì)產(chǎn)生________色的絡(luò)合物。

(3)由MDA含量與鎘濃度的關(guān)系可推測：鎘可能是通過破壞______(結(jié)構(gòu))影響________反應(yīng)階段，降低光合速率；同時(shí)也可能通過破壞______(結(jié)構(gòu))影響有氧呼吸第三階段的進(jìn)行。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在一個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反應(yīng)過程中的某一時(shí)間SO2、O2和SO3的濃度分別為：0.2mol/L、0.1mol/L和0.2mol/L。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)可能存在的數(shù)據(jù)正確的是

A.c(O2)＝0.2mol/LB.c(SO2)＝0.25mol/L

C.c(SO3)＝0.4mol/LD.c(SO2)＝c(SO3)＝0.15mol/L

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】溫度為T1時(shí)，向容積為2 L 的密閉容器甲、乙中分別充入一定量的CO(g)和H2O(g)，發(fā)生反應(yīng)：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) H = －41 kJ/mol。數(shù)據(jù)如下，下列說法不正確的是

容器

甲

乙

反應(yīng)物

CO

H2O

CO

H2O

起始時(shí)物質(zhì)的量（mol）

1.2

0.6

2.4

1.2

平衡時(shí)物質(zhì)的量（mol）

0.8

0.2

a

b

A. 甲容器中，平衡時(shí)，反應(yīng)放出的熱量為16.4 kJ

B. T1時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K甲 = 1

C. 平衡時(shí)，乙中CO的濃度是甲中的2倍

D. 乙容器中，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率約為75%

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】常溫下，向某濃度的二元弱酸H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液，pC與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示(pC=－lgx，x表示溶液中溶質(zhì)微粒的物質(zhì)的量濃度)。下列說法正確的是

A.常溫下，H2C2O4的Ka1=100.8

B.pH=3時(shí)，溶液中

C.pH由0.8增大到5.3的過程中，水的電離程度逐漸增大

D.常溫下，隨著pH的增大，的值先增大后減小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知互為同分異構(gòu)體，下列說法不正確的是

A. z的二氯代物有三種

B. x、y的一氯代物均只有三種

C. x、y、z中只有x的所有原子可能處于同一平面

D. x、y 可使溴的四氯化碳溶液因發(fā)生加成反應(yīng)而褪色

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】PbCl2是一種重要的化工材料，常用作助溶劑、制備鉛黃等染料。工業(yè)生產(chǎn)中利用方鉛礦精礦（主要成分為PbS，含有FeS2等雜質(zhì)）和軟錳礦（主要成分為MnO2）制備PbCl2的工藝流程如下圖所示。

已知：i. PbCl2微溶于水

ii. PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42-(aq) ΔH > 0

（1）在浸取前礦石樣品要粉碎，目的是___________。

（2）浸取過程中MnO2與PbS發(fā)生如下反應(yīng)，請將離子反應(yīng)方程式配平：

__+__+PbS+__MnO2=PbCl2+______+_______+__

（3）由于PbCl2微溶于水，容易附著在方鉛礦表面形成“鈍化層”使反應(yīng)速率大大降低，浸取劑中加入飽和NaCl溶液可有效避免這一現(xiàn)象，原因是_______________。

（4）調(diào)節(jié)pH的目的是_________________。

（5）調(diào)節(jié)pH過濾后的濾液進(jìn)入沉降池，從濾液中獲得PbCl2(s)可以采取的措施有_________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】對于可逆反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O(g)，下列敘述不正確的是 （ ）

A．達(dá)到平衡時(shí)，4v（O2）正=5v（NO）逆

B．達(dá)到平衡狀態(tài)后，NH3 、O2 、NO 、H2O(g)的物質(zhì)的量保持不變。

C．達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，若增加容器體積，則反應(yīng)速率增大

D．若單位時(shí)間生成xmolNO的同時(shí)，生成xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

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