生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料.直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池.其能量转化率高.是一种真正意义上的绿色电池.其工作原理如图所示.已知C1极的电极反应方程式为:C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+.下列说法不正确的是 A.C1极为电池负极.C2极为电池正极 B.C2极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O C.该生物燃料电池的总反应方程式为 C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O D.电子由C2极经外电路导线流向C1极 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2011?兖州市三模)I.A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图1所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素.请填写下列空白:

(1)A、B、C、D、E、F六种物质中含有的同一种元素在周期表中位置
第四周期、第Ⅷ族
第四周期、第Ⅷ族

(2)写出反应④的离子方程式
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2

(3)若向气体K的水溶液中加入盐酸,使其恰好完全反应,所得溶液的pH
7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:
NH4++H2O NH3?H2O+H+
NH4++H2O NH3?H2O+H+

II.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用.阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用.某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置如图2所示.
(1)电解池阳极的电极反应分别是①
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
; ②4OH--4e-=2H2O+O2↑.
(2)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.已知负极的电极反应是:CH4+4
CO
2-
3
-8e-=5CO2+2H2O
①正极的电极反应是
O2+2CO2+4e-=2CO32-
O2+2CO2+4e-=2CO32-

②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定.为此电池工作时必须有部分A物质参加循环.则A物质的化学式是
CO2
CO2

(3)实验过程中,若在阴极产生了44.8L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)
11.2
11.2
 L.

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已知反应:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ/mol,生成的CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应可制得CH4
(1)850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O(g),CO和H2O(g)浓度变化如右图所示,下列说法正确的是
AD
AD
(填序号).
A.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量
B.第4min时,混合气体的平均相对分子质量不再变化,可判断已达到平衡
C.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会增大
D.第8min时,若充入CO,会导致v(正)>v(逆),平衡向正反应方向移动
(2)850℃时,若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2.若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是
x<3
x<3

(3)如将H2 与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4.已知:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol
H2(g)+
12
O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是
CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol

(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.负极反应式为
CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
,正极反应式为
O2+2CO2+4e-=2CO32-
O2+2CO2+4e-=2CO32-
.为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定.为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是
CO2
CO2
.实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4
44.8
44.8
L.

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(2010?祁阳县一模)一氧化碳、二氧化硫和氮的氧物是重要的化工原料,但也是大气的主要污染物,综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一.
(1)硫酸生产中,SO2催化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示.
①图中A表示
反应物总能量
反应物总能量

②该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5对图中E的大小有何影响?
降低
降低
(填“增大”、“降低”、“没有”).
③在一定条件下,将0.100molSO2(g)和0.060molO2(g)放入容积为2L的密闭容器中,反应达到平衡时,测得c(SO3)=0.04mol/L.则该条件下反应的平衡常数K=
1.6×103
1.6×103

(2)一定条件下,氢气与一氧化碳按一定比例可生成洁净能源甲醇(CH3OH),则:
①n(H2):n(CO)=
2:1
2:1

②甲醇高效燃料电池是以CH3OH为燃料,O2为氧化剂,KOH为电解质组成.该电池放电时,负极反应式为:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

(3)汽车尾气是城市空气的污染源之一,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂),它的特点是使CO和NO反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体.
①写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式:
2CO+2NO═2CO2+N2
2CO+2NO═2CO2+N2

②用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△=-1160kJ/mol
若用标准状况下6.72LCH4还原NO2到N2,整个过程中转移电子总数为
2.4NA
2.4NA
(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为
260.1
260.1
kJ.

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(1)烷烃的通式为
 
,随n值增大而增大的是
 
[填下列选项A、相对密度  B、氢元素的质量分数  C、不带支链烃的熔沸点  D、在水中的溶解性].
写出符合条件①烷烃 ②10≥n≥3 ③一氯取代物只有一种的所有分子的结构简式
 

(2)烃分子结构中有x个-CH2-、y个精英家教网、z个精英家教网,则-CH3最多有(用含x、y、z的代数式表示)
 
个.
(3)有一种CH4燃料电池是以熔融Na2CO3为电解质制成的,负极的电极反应式为
 

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(2011?德州二模)工业上采用的一种污水处理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用.阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用.某科研小组用该原理处理污水,设计装置示意图.如图所示.
(l)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣.此时应向污水中加入适重的
c
c

a.H2SO4  b.CH3CH2OH      c.Na2SO4      d. NaOH      e. BaSO4
(2)电解池阳极实际发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是
I.
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
; II.
2H2O-4e-=4H++O2
2H2O-4e-=4H++O2

(3)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极.为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A 物质参加循环(见图).A物质的化学式是
CO2
CO2

(4)已知燃料电池中有1.6g CH4参加反应,则C电极理论上生成气体
8.96L
8.96L
L (标准状况).
(5)若将装置中的甲部分换为如图所示的装置,写出该电解过程中的化学方程式:
2CuSO4+2H20
 电解 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H20
 电解 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2

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