[题目]氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图为电池示意图.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的主要形式是由 .在导线中电子流动方向为 .(2)负极反应式为 .(3)电极表面镀铂粉的原因是 .(4)该电池工作时.H2和O2连续由外部供给.电池可连续不断提供电能.因此.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，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的主要形式是由_____________，

在导线中电子流动方向为__________(用a、b表示)。

（2）负极反应式为____________________________。

（3）电极表面镀铂粉的原因是___________________________。

（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断

提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种

重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：

Ⅰ 2Li＋H22LiH Ⅱ LiH＋H2O===LiOH＋H2↑

①反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应Ⅱ中的氧化剂是________。（均填化学式）

②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，则被吸收的H2体积与生成的LiH体积比为______________。

③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为________mol。

【答案】（1）化学能转变为电能（1分）由a到b（1分）

（2）2H2＋4OH－－4e－=4H2O(或H2＋2OH－－2e－=2H2O)（2分）

（3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率（2分）

（4）①Li（1分）H2O（1分）②1148∶1（2分）③32（2分）

【解析】

试题分析：（1）氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是由化学能转变为电能；氢气在负极通入，氢气发生失去电子的氧化反应，氧气在正极通入，氧气发生得到电子的还原反应，因此在导线中电子流动方向为由a到b。

（2）负极是氢气失去电子，由于电解质溶液显碱性，则负极反应式为H2＋2OH－－2e－=2H2O。

（3）电极表面镀铂粉的原因是增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率。

（4）①反应Ⅰ中锂元素的化合价从0价升高到＋1价，因此还原剂是Li；反应Ⅱ中水中氢元素的化合价从＋1价降低到0价，得到电子，则氧化剂是H2O。

②标准状况下224L氢气的物质的量是10mol，生成20mol，LiH的质量是160g，因此被吸收的H2体积与生成的LiH体积比为。

③根据方程式可知20molLiH生成20mol氢气，则导线中通过电子的物质的量为20mol×2×0.8＝32mol。

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【题目】化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．

Ⅰ．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是（填图中数字序号）。

（2）有氧时，在硝化细菌作用下，NH4+可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：________NH4+ + 5O2 == 2NO2- + ________H+ +__________+__________。

Ⅱ．工业合成氨原理是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H <0，当反应器中按n（N2）：n（H2）=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图。

（3）曲线a对应的温度是。

（4）关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是。

A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率

B．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系

是K（M）=K（Q）＞K（N）

C．M点比N点的反应速率快

D．由曲线a可知，当压强增加到100 MPa以上，NH3的物质的量分数可达到100%

（5）如果N点时c（NH3）＝0.2mol·L－1，N点的化学平衡常数K＝ L2/mol2 （精确到小数点后两位）。

Ⅲ．尿素是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：

第一步：2NH3（g）＋CO2（g）H2NCOONH4（s） ΔH=－272kJ·mol－1

第二步：H2NCOONH4（s）CO（NH2）2（s）＋H2O（g） ΔH=＋138kJ·mol－1

（6）写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：_________________________。

（7）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L的密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：

①反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）＝

mol/（L·min）。

②已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。

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【题目】恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2 （g）＋ 3H2（g）2NH3（g）

（1）若反应某时刻t时，n t （N2） = 13 mol，n t （NH3） = 6 mol，则a =__________mol；

（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L（标况下），其中NH3的含量（体积分数）为25%，平衡时NH3的物质的量__________；

（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比、下同），

n（始）∶n（平） =__________；

（4）原混合气体中，a∶b =__________；

（5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α（N2）∶α（H2）= __________；

（6）平衡混合气体中，n（N2）∶n（H2）∶n（NH3） =__________________。

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【题目】下表为元素周期表的一部分。

碳	氮	Y
X		硫	Z

回答下列问题

（1）Z元素在周期表中的位置为__________。

（2）表中元素原子半径最大的是(写元素符号)__________。

（3）下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________。

a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊

b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多

c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高

（4）X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式：__________。

（5）碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMg(OH)2和1mol烃，该烃分子中碳氢质量比为9∶1，烃的电子式为__________。Q与水反应的化学方程式为__________。

（6）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由上表中两种元素组成，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1L2.2mol/LNaOH溶液和1molO2，则两种气体的分子式及物质的量分别为__________，生成硫酸铜物质的量为__________。

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