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科学家设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如下图所示,下列说法不正确的是

A.通入N2的电极发生的电极反应式为:N2 + 6e- + 8H+== 2NH4+

B.反应过程中溶液的pH会变大,故需要加入盐酸

C.该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极

D.通入H2的电极为负极,A为NH4Cl

C

【解析】

试题分析:A.该电池的本质是合成氨反应,所以正极是氮气发生还原反应,电极反应式为N2 + 6e- + 8H+=2NH4+,正确;B.反应过程中,H+不断消耗导致PH值变大,需要加入盐酸,正确;C.该装置是原电池装置,电流由正极通过外电路流向负极,即由通入氮气的电极沿外电路流向通入氢气的电极,错误;D.通入氢气的电极为负极,生成的铵根离子与氯化氢结合生成氯化铵,所以A是NH4Cl,正确;选C。

考点:考查新型燃料电池的工作原理。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2014-2015江苏省高二上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列化合物中含有2个手性碳原子的是

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖北省大冶市高三上学期期末联考理综化学试卷(解析版) 题型:实验题

(14分)水杨酸甲酯对多种细菌的繁殖和黏附有抑制作用,也是安全、有效的植物生长调节剂。实验室制备水杨酸甲酯装置示意图和有关数据如下:

反应原理:

实验步骤:

①在干燥的三颈烧瓶中入7.0g水杨酸、30mL(0.64moL)甲醇、3mL浓H2SO4和2~3片碎瓷片,在85~95 ℃下加热回流(如图甲);

②1.5h后将回流装置改为蒸馏装置,水浴加热(如图乙);

③余下的反应液冷却至室温,依次用水、碳酸钠溶液和水洗涤,后再分离(如图丙);

④分出的产物加入少量无水CaCl2固体,静置片刻后过滤,

⑤对滤液蒸馏纯化,收集221~224℃馏分,得水杨酸甲酯6.1g。

⑥其它量不变,改用2mL浓H2SO4 重复上述操作,得水杨酸甲酯5.5g.

回答下列问题:

(1)甲中所用三颈烧瓶应选用 ,

A、100mL B、150mL C、250mL D、500mL

(2)整个实验两次用到蒸馏装置,第一次用蒸馏装置的目的是: 。

(3)步骤③中所用到的玻璃仪器的名称是 ;

(4)本实验甲醇要过量,其目的是 ,

(5)步骤③要进行两次水洗,如果没有进行第二次水洗,可能的后果是 。

(6)浓H2SO4的用量为3mL时,水杨酸甲酯的产率是 ,

(7)该实验中,浓硫酸主要表现了 性质。

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年河南省高三下学期第一次月考理科综合化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列水溶液中能大量共存的一组离子是

A.K+、Al3+、CO32-、Cl- B.Na+、H+、SO42-、SiO32-

C.H+、Mg2+、SO42- 、I- D.H+、Fe2+、Cl—、NO3—

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年甘肃省兰州市高三下学期诊断考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

(14分)煤是一种重要的化工原料,人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中。

(1)已知:

①C(s) + H2O(g) === CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1

②CO2(g) + H2(g) === CO(g) + H2O(g) ΔH=+41.3 kJ·mol-1

则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 。

该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下有利于正向自发进行。

(2)有人利用炭还原法处理氮氧化物,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,在T1℃时,不同时间测得各物质的浓度如下表所示:

时间(min)

浓度(mol·L-1 )

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.68

0.50

0.50

0.60

0.60

N2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

CO2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

①10~20min内,N2的平均反应速率v(N2)= 。

②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母序号)。

A.通入一定量的NO B.加入一定量的活性炭

C.加入合适的催化剂 D.适当缩小容器的体积

(3)研究表明:反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示:

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

若反应在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下达到平衡时,CO的转化率为 。

(4)用CO做燃料电池电解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。

①乙中A极产生的气体在标准状况下的体积为________________。

②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示,则图中③线表示的是________(填离子符号)的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要________ mL 5.0 mol·L-1 NaOH溶液。

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省厦门市高三质量检查理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

选考〔化学—物质结构与性质](13分)

钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量,

反应原理为: 2Mn2++5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+

(1)基态锰原子的核外电子排布式为 _

(2)上述反应涉及的元素属于同主族元素,其第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。

(3)已知H2.S2O8的结构如图。

①H2.S2O8硫原子的轨道杂化方式为 。

②上述反应中被还原的元素为 。

③上述反应每生成1 mol MnO4 -,S2O82- 断裂的共价键类型及其数目为 。

(4)一定条件下,水分子间可通过O一H...O氢键将从H2O分子结合成三维骨架结构,其中的多面体孔穴中可包容气体小分子,形成笼形水合包合物晶体

①下图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“o”表示水分子),其包含的氢键数为 ;

②实验测得冰中氢键的作用能为18.8目kJ·mol-1,而冰的熔化热为5.0kJ·mol-1,其原因可能是 。

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省厦门市高三质量检查理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

甲、乙、丙是中学化学常见物质,一定条件下能发生转化:甲+强酸→乙十丙十H2O ,其中乙为盐,丙为气体。下列说法正确的是

A.甲一定是金属单质 B.甲与乙一定含有同种元素

C.丙一定是氧化物 D.该反应一定是氧化还原反应

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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省龙岩市高三教学质量检查理综化学试卷 (解析版) 题型:填空题

【物质结构与性质】(13分)

金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。根据要求回答下列问题:

(1)基态Ni的价电子构型(电子排布式)为______________________。

(2)Ni(CO)4常温为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,则Ni(CO)4属于_______晶体。

(3)Ni2+可与丁二酮肟()作用生成腥红色配合物沉淀A。

①丁二酮肟分子中碳原子的杂化轨道类型有______________,1mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为__________。

②氨气在水中的溶解度远大于甲烷,其原因是____________。

③腥红色配合物沉淀A中(结构如右)除含有一般共价键外,还含有配位键和氢键,请在右图中标出配位键和氢键。(提示:Ni2+的配位数为4,配位键用“→”表示,氢键用“…”表示)

(4)据报道,某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性,该新型超导晶体的一个晶胞的结构如下图所示,则该晶体的化学式为__________ 。

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科目:高中化学 来源:2014-2015广东省汕头市等三校高二上学期期末化学试卷(解析版) 题型:选择题

有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来,浸入电解质溶液中,B不易被腐蚀;将A、D分别投入到等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中无明显变化;将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为

A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C

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