高中化学

被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.右图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.试回答下列问题:
 
(1)图中通过负载的电子流动方向      (填“向左”或“向右)           
(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式
正极:_____________________负极:                 
总反应:____________________                       
(3)为了获得氢气,除了充分利用太阳能外,工业上利用石油产品与水在高温、催化剂作用下制取氢气.写出丙烷和H2O反应生成H2和CO的化学方程式:
______                 ____________________________
(4)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,
负极反应式为                                                
电池总离子反应方程式为                                      

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化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)右图是锌锰干电池的基本构造图,关于该电池的使用和性能,说法正确的是   
A.该电池可充电后反复使用
B.该电池可用于闹钟、收音机、照相机等
C.该电池使用后能投入火中,也可投入池塘中
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为:

已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难于溶于但酸,以下说法正确的是     
A.以上反应是可逆反应                 B.反应环境为碱性
C.电池放电时Cd做负极               D.是一种二次电池
(3)美国阿波罗的氢氧燃料电池是一种新型电源,其构造如图所示,a、b两个电极均由多孔的碳块组成,通入氢气和氧气由孔隙中逸出,并在电极表面发生电极反应而放电。

①其电极为a是       极(填正或负)
②若为飞行员提供了360kg的水,则电路中通过了       mol电子。

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(7分)据报道,摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料,以为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可连续使用一个月。下图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O

请填空:
(1)放电时:负极的电极反应式为____                                    _____。
(2)充电时:①原电池的负极与电源_________极相连。
②阳极的电极反应为__________________。
(3)在此过程中若完全反应,乙池中B极的质量升高648g,则甲池中理论上消耗_________L(标准状况下)。

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(1)科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器使用的电池是以Pt和Zn为电极材料,依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧和H进行工作。回答下列问题:
(1)①正极材料是:           ,正极反应为:                                
②负极材料是:           ,负极反应为:                                  
(2)写出下列反应的化学方程式:
①在催化剂条件下苯与液溴发生反应:
                                                                      
②乳酸()与金属钠反应:
                                                                       

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德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇车载制氢氧燃料电池工艺,其原理如右图所示,请观察此图回答:

(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=" +" 49.0 kJ·mol1
②2CH3OH(g)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g);△H=-385.8kJ·mol1
下列说法正确的是

A.反应①中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.反应①中拆开CH3OH(g)和H2O(g)中的化学键所需能量大于形成CO2(g)和3H2(g)中的化学键所释放的能量
C.CH3OH蒸气的燃烧热为大于192.9 kJ·mol1
D.根据②推知反应:2CH3OH(l)+ O2(g)=2CO2(g)+4H2(g)的△H>-385.8kJ·mol1

(2)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。若有2.2kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5 kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式               
(3)可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世,其结构示意图如右图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。b处通入的物质是    ,负极反应为:                      

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以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示。

回答下列问题:
(1)该燃料电池的能量转化主要形式是                       ;在导线中电子流动方向是                 (用a、b表示)。
(2)该电池负极反应式是:
                                                     
(3)葡萄糖分子中含有的官能团是:                         
该电池能否在高温下工作?理由是:
                                                      
(4)该电池放电过程中,H离子从         (填“正”或“负”)极区向         (填“正”或“负”)极区迁移。
(5)在该电池反应中,每消耗1molO2 ,理论上能生成标准状况下的
CO2                 L

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21世纪最富有挑战性的课题之一是使汽油氧化直接产生电流,新研制的某汽油燃料电池的一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,填写下列空格。
(1)提练汽油的原料是石油,石油是一种__________(选填“可再生”或“不可再生” )能源。
(2)汽油_____________(选填“有”或“没有” )固定的熔沸点。
(3)汽油燃料电池的能量转换形式是将________能直接转化为______能。
(4)通入空气的那个电极是燃料电池_________极(选填“正”或“负” )该电极上若有32 g O2参加反应,则反应过程中转移了_________mol e

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,(1)以甲烷为燃料制作新型燃料电池,电解质为氢氧化钾溶液。电池负反应式为             ;放电时钾离子移向电池的                                            (填“正”或“负”)        
(2)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,
则H2CO3 HCO3-+H+的平衡常数K1=           (已知10-5.60=2.5×10-6
(3)常温下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中
c(H2CO3)      c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是
                   (用离子方程式和必要的文字说明)。

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右图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:


(1)请回答下列电极的名称:通入CH3OH的电极名称是              
B(石墨)电极的名称是                
(2)写出电极反应式: 通入O2的电极的电极反应式是                          
A(Fe)电极的电极反应式为                                            
(3)乙池中反应的化学方程式为                                              

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下图所示装置中,甲、乙两个烧杯分别依次盛放200mL饱和食盐水、足量的AgNO3溶液,a、b、c、d四个电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中d电极质量增加了2.16g。据此回答问题:

(1)电源的N端为           极;
(2)电极b上发生的电极反应为                                              
(3)电极c上生成的气体在标准状态下的体积:             
(4)甲溶液的氢氧根离子浓度为          (设溶液体积仍为200mL);
(5)欲在丙烧杯中实现铁的表面镀上一层铜,则电解质溶液为                      ,e电极的材料是:        ,f电极的电极反应式为                                

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右图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O

(1)请回答下列电极的名称:
通入CH3OH的电极名称是              
B(石墨)电极的名称是                
(2)写出电极反应式:
通入O2的电极的电极反应式是                                  
A(Fe)电极的电极反应式为                                 
(3)乙池中反应的化学方程式为                                     

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铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸。工作时,该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据上述情况判断:
(1)蓄电池的负极是______,其电极反应式为______。
(2)蓄电池的正极是______,其电极反应式为______。
(3)蓄电池工作时,其中电解质溶液的pH______(增大、减小、不变)。
(4)实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,今若制得Cl0.050mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是        

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(1)阿波罗宇宙飞船使用的是以KOH为介质的氢、氧燃料电池(如下图),按下列要求填空:

(1)①__________(填“负”或“阴”)极反应式:;②__________(填“正”或“阳”)极反应式:_________________;③电池反应式_________________________________。
(2)如图所示装置,A、B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹;电源有a、b两极。若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中,切断K1,闭合K2、K3通直流电,回答下列问题:
①判断电源的正、负极:a为___________极,b为极___________。
②在湿的Na2SO4溶液滤纸条中心的KMnO4液滴,有什么现象?______________________。
③写出电极反应式:A极______________________,C极______________________。
④若A极产生气体的体积在标准状况下为x L,则C极上产物的质量大约为___________g。
⑤若电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极,此时切断K2、K3,闭合K1,则电流表的指针是否移动___________(填“是”或“否”)。若电流表指针不移动说明理由,若指针移动也说明理由。

来源:电解原理及其应用练习
  • 更新:2020-03-18
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英国国家海洋学中心于2009年8月14日发布新闻公报说,中心的研究人员及其同行利用声呐等手段探测到北极海洋中存在大量甲烷气泡,证实了全球变暖会使海底释放大量甲烷的说法。研究人员认为,这些甲烷可能会反过来加剧全球变暖。



(1)右图是1molCH4和O2完全反应生成CO2气体与水蒸气过程中能量变化示意图,又已知 H2O(l)=H2O(g) △H=44.0kJ·mol1,请写出1molCH4和O2完全反应生成CO2气体与液态水的热化学方程式                                  。 
(2)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池,氢气虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等。电池的构造如图所示:两个电极均由多孔碳制成,通入的气体由孔隙中流出,并从电极表面放出。
①请写出甲烷燃料电池中a极的电极反应式为                                
②此时电池内的总反应方程式为                                
(3)某课外活动小组利用右图所示装置探究甲烷于氯气的反应。根据题意,回答下列问题:
①CH4与Cl2发生反应的条件是         ;若用日光直射,可能会引起                                           
②实验中可观察的实验现象有:量筒内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出,                                  等。
③用饱和食盐水而不用谁的原因是                         
④实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体——光气,反应化学方程式为2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl,上述反应       (填选项符号,下同)
A.属于取代反应                   B.不属于取代反应
为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是            
A.氢氧化钠溶液      B.硝酸银溶液             C.稀盐酸           
D.水                E.湿润的蓝色石蕊试纸    F.湿润的无色酚酞试纸

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高中化学化学电源新型电池填空题