练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    【题目】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）氢氧燃料电池的在导线中电流的方向为由______(用a、b表示)。

    （2）负极反应式为______，正极反应式为___________。

    （3）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_____。

    ②已知LiH固体密度为0.82g·cm-3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2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】由b到a 2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O O2 + 2H2O + 4e-=4OH- Li H2O 或8.71×10-4 32

    【解析】

    (1)原电池主要是将化学键转化为电能；氢气失去电子，为负极,氧气获得电子，为正极，电子由负极通过导线移向正极；

    (2)负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水；

    (3)①根据化合价的变化判断；②设LiH体积体积为vL，算出质量和物质的量，求出气体的体积；③根据实际参加反应的氢气以及电极反应式计算。

    (1)燃料电池是原电池，是将化学能转化为电能的装置；氢气失去电子，为负极；氧气获得电子，为正极；电子由负极通过导线移向正极，即由a到b；

    (2)负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O。正极为氧气得到电子，由于电解质溶液为碱性，氧气得到电子和水生成OH-，方程式为O2 + 2H2O + 4e-=4OH-；

    (3) 2Li+H22LiH，氢化锂中，Li的化合价为+1，则反应中锂失电子发生氧化反应，锂是还原剂。Ⅱ LiH+H2OLiOH+H2↑，该反应中H2O得电子生成氢气，发生还原反应，H2O是氧化剂；

    ②根据化学反应方程式，2n(H2)=n(LiH)，用锂吸收224 LH2，为10mol，则生成的LiH为20mol，其质量为20mol×(7＋1)=160g，。生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为195cm3:224L≈8.7×10－4。

    ③20molLiH可以生成20molH2，实际参加反应的H2为20mol%80%=16mol，1molH2转化为1molH2O，转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol的电子。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】为了除去粗盐中的少量泥沙和Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子，先将粗盐溶于水，过滤，然后对滤液进行4项操作①过滤②加适量盐酸③加过量的NaOH和Na2CO3混合溶液④加入过量BaCl2溶液。上述4项操作的正确顺序为（ ）

    A.②①③④B.④②③①

    C.④③①②D.②③④①

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．下列说法正确的是

    A. 加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点

    B. 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

    C. d点无BaSO4沉淀生成

    D. a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】(1)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为____。

    (2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO2CO2＋N2，为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

    时间/s

    0

    1

    2

    c(NO)/ mol·L－1

    1.00×10－3

    4.50×10－4

    2.50×10－4

    c(CO)/mol·L－1

    3.60×10－3

    3.05×10－3

    2.85×10－3

    时间/s

    3

    4

    5

    c(NO)/ mol·L－1

    1.50×10－4

    1.00×10－4

    1.00×10－4

    c(CO)/ mol·L－1

    2.75×10－3

    2.70×10－3

    2.70×10－3

    请回答下列问题：

    ①前2s内的平均反应速率υ(N2)＝____；

    ②上述条件下，该反应的平衡常数为____；

    ③上述条件下，测得某时刻反应体系中各物质的物质的量浓度均为0.01 mol/L，则此时反应处于____状态。(填“平衡”或“向右进行”或“向左进行”)

    (3)实验室常用0.10 mol/L KMnO4标准酸性溶液来测定H2C2O4样品的纯度(标准液滴待测液)，其反应原理为：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O。

    ①KMnO4标准液应装在____(填“酸式”或“碱式”)滴定管；

    ② 清水洗净滴定管后直接装入标准液，则测定结果会____；(填“偏大”或“偏小”或“不变”)

    ③ 滴定过程中发现一段时间后反应速率明显加快，除去温度的影响，你认为最有可能的原因是____。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和杀菌剂。以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如下：

    已知CuCl难溶于醇和水，溶于c(Cl-)较大的体系[CuCl(s)+Cl-CuCl2-]，潮湿空气中易水解氧化。

    （1）步骤1开始前需要对硫化铜精矿进行粉碎，目的是______；

    （2）步骤1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，化学方程式是__________________________________；

    （3）步骤2是溶解过程，溶解时反应的离子方程式______；

    （4）步骤3为主反应，Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。

    ①反应的氧化产物是______；

    ②比较c(Cu+)相对大小：A点______C点（填“>”、“<”或“=”）；

    ③提高C点状态混合物中Cu+沉淀率的措施是______；

    （5）步骤4进行的实验操作是______；

    （6）洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是______。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】科学家利用H2－N2生物燃料电池，以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂，在室温条件下即实现合成NH3的同时还获得电能，其工作原理如下图所示：

    下列叙述不正确的是

    A.该装置是将化学能转化为电能

    B.正极反应：N2+6e-+6H+ = 2NH3

    C.电池工作时H2在负极发生还原反应

    D.电子沿X极板经导线向Y极板迁移

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是

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

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：

    回答下列问题：

    （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。

    （2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。

    （3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：

    温度/℃

    30

    35

    40

    45

    50

    TiO2·xH2O转化率%

    92

    95

    97

    93

    88

    分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。

    （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。

    （5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式计算）。

    FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。

    （6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式______。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：

    （1）画出砷的原子结构示意图____________。

    （2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式________。该反应需要在加压下进行，原因是________。

    （3）已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1

    H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2

    2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3

    则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。

    （4）298 K时，将20 mL 3x mol·L1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33(aq)+I2(aq)+2OH AsO43(aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43)与反应时间（t）的关系如图所示。

    ①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。

    a.溶液的pH不再变化

    b.v(I)=2v(AsO33)

    c. c (AsO43)/c (AsO33)不再变化

    d. c(I)=y mol·L1

    ②tm时，v正_____ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。

    ③tm时v逆_____ tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。

    ④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___________。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案