一种氢氧燃料电池用30%KOH溶液为电解质溶液,有关这种电池的说法中错误的是
A.H2在负极发生氧化反应 |
B.供电时的总反应为:2H2 + O2 = 2H2O |
C.产物为无污染的水,属于环境友好电池 |
D.负极反应为:H2 - 2e- = 2H+ |
一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列说法中正确的是
A.正极上发生的反应为:O2+ 2H2O + 4e-= 4OH- |
B.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+ O2=CH3COOH+H2O |
C.检测时,溶液中的H+向负极移动 |
D.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气 |
天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钻(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示。电池反应为,下列说法正确的是( )
A.充电时,电池的负极反应为LiC6-e-Li+C6 |
B.放电时,电池的正极反应为CoO2+Li++e-LiCoO2 |
C.羧酸、醇等含活泼氢气的有机物可用作锂离子电池的电解质 |
D.锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低 |
一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。如2Fe3+ + Cu ==2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e- ==Cu2+,还原反应式:2Fe3+ + 2e- ="=" 2Fe2+。并由此实现了化学能与电能的相互转化。据此,回答下列问题:
(1)将反应Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑拆写为两个“半反应式”:其中,氧化反应为: 。
(2)由题(1)反应,设计成原电池如图所示:
若电极a为Zn ,电极b可选择材料: (只填一种);电解质溶液甲是 ;电极b处的电极反应式: 。
(3)由反应2H2 + O2 2H2O ,设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电池,其电极反应式为:负极 ,正极 。
工业上常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性质的不锈钢,在下图装置中,观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图2装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体,则下列叙述正确的是( )
A.图1为原电池装置,Cu电极上产生的是O2 |
B.图2装置中Cu电极上发生的电极反应式为:Cu-2e-= Cu2+ |
C.由实验现象可知:金属活动性Cu>Cr |
D.两个装置中,电子均由Cr电极流向Cu电极 |
已知在一定条件下,2mol H2完全燃烧生成液态水时放出热量572kJ,请回答下列问题:
(1)反应物的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)在此条件下,若反应生成含1molO-H键的液态水,则放出热量为 kJ;若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”、“<”或“=”)572 kJ。
(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如右图所示:a、b两个电极均由多孔的碳块组成,一极通入H2 ,另一极通入O2,则 (填物质化学式)失电子作负极;正极电极反应式为: ;电池总反应为: 。
氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下:2H2+4OH--4e-==4H2O、O2+2H2O+4e-==4OH-,下列说法错误的是
A.氢气通入正极,氧气通入负极 |
B.燃料电池的能量转化率不能达到100% |
C.供电时的总反应为:2H2+O2 ="===" 2H2O |
D.产物为无污染的水,属于环境友好电池 |
锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。 某种锂电池的总反应式是Li+MnO2= LiMnO2。下列说法正确的是
A.Li是负极,电极反应为Li-e-=Li+ | B.Li是正极,电极反应为Li+e-=Li- |
C.MnO2是负极,电极反应为MnO2+e-=MnO2- | D.锂电池工作过程:化学能转化为电能 |
电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池,
电池总反应式为:
则下列说法正确的是
A.放电时:负极板上发生了还原反应 |
B.放电时:正极反应是 |
C.充电时:铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连 |
D.充电时:阳极反应是 |
甲醇是一种优质燃料,可制作燃料电池。
(1)工业上可用下列两种反应制备甲醇:
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
已知:2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) ΔH3。则2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) 的反应热
ΔH=_____________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH4。
一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则ΔH4______0,P1_________P2
(填“<”、“>”或“=”)
(3)某实验小组设计如图b所示的甲醇燃料电池装置,工作一段时间后,溶液的PH (填增大、减小、不变)。负极的电极反应式为_______ ______。
(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。粗铜电解得到精铜的的电解池中,阳极材料是 ;阴极材料是 ;
阳极泥为:
氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是由 转化为 ,在导线中电流方向为 → (用a、b 表示)。
(2)正极反应式为 ,负极发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)氢氧燃料电池的能量转化率 100%(填<、>、=)。
(4)电极表面镀铂粉的原因为 。
甲醇()是重要的能源物质,研究甲醇具有重要意义。
(1)利用工业废气中的可制取甲醇,其反应为:
常温常压下已知下列反应的能量变化如图所示:
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:
。
(2)为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了的 晶体,在高温下它能传导离子。电池工作时正极反应为 。
若以该电池为电源,用石墨做电极电解100mL含有如下离子的溶液。
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的物质的量为 mol。
(3)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后将氧化成,然后以做氧化剂把水中的甲醇氧化成而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式 ;
②除去甲醇的离子反应为:,该过程中被氧化的元素是 ,当产生标准状况下2.24L时,共转移电子 mol。
一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:
下列有关说法正确的是
A.检测时,电解质溶液中的向负极移动
C.电池反应的化学方程式为:
D.正极上发生的反应为:
燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。
(1)完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
①甲烷与氧气反应的化学方程式为:
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
③随着电池不断放电,电解质溶液的碱性 (填“增大”、“减小”或“不变”)
④通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率 (填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。
(2)据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-。
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变)。