生物燃料電池(BFC)是以有機(jī)物為燃料.直接或間接利用酶作為催化劑的一類特殊的燃料電池.其能量轉(zhuǎn)化率高.是一種真正意義上的綠色電池.其工作原理如圖所示.已知C1極的電極反應(yīng)方程式為:C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+.下列說法不正確的是 A.C1極為電池負(fù)極.C2極為電池正極 B.C2極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O C.該生物燃料電池的總反應(yīng)方程式為 C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O D.電子由C2極經(jīng)外電路導(dǎo)線流向C1極 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2011?兗州市三模)I.A~J分別表示中學(xué)化學(xué)中常見的一種物質(zhì),它們之間相互關(guān)系如圖1所示(部分反應(yīng)物、生成物沒有列出),且已知G為主族元素的固態(tài)氧化物,A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?BR>
(1)A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中含有的同一種元素在周期表中位置
第四周期、第Ⅷ族
第四周期、第Ⅷ族
,
(2)寫出反應(yīng)④的離子方程式
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2

(3)若向氣體K的水溶液中加入鹽酸,使其恰好完全反應(yīng),所得溶液的pH
7(填“>”、“<”或“=”),用離子方程式表示其原因:
NH4++H2O NH3?H2O+H+
NH4++H2O NH3?H2O+H+

II.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用.陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用.某科研小組用電浮選凝聚法處理污水,設(shè)計(jì)裝置如圖2所示.
(1)電解池陽極的電極反應(yīng)分別是①
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
; ②4OH--4e-=2H2O+O2↑.
(2)熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),以CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料為電極.已知負(fù)極的電極反應(yīng)是:CH4+4
CO
2-
3
-8e-=5CO2+2H2O
①正極的電極反應(yīng)是
O2+2CO2+4e-=2CO32-
O2+2CO2+4e-=2CO32-

②為了使該燃料電池長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定.為此電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán).則A物質(zhì)的化學(xué)式是
CO2
CO2

(3)實(shí)驗(yàn)過程中,若在陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則熔融鹽燃料電池消耗CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
11.2
11.2
 L.

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已知反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ/mol,生成的CO2與H2以不同的體積比混合時(shí)在合適條件下的反應(yīng)可制得CH4
(1)850℃時(shí)在一體積為10L的恒容密閉容器中,通入一定量的CO和H2O(g),CO和H2O(g)濃度變化如右圖所示,下列說法正確的是
AD
AD
(填序號).
A.達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)體系最終會(huì)放出49.44kJ熱量
B.第4min時(shí),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化,可判斷已達(dá)到平衡
C.第6min時(shí),若升高溫度,反應(yīng)平衡常數(shù)會(huì)增大
D.第8min時(shí),若充入CO,會(huì)導(dǎo)致v(正)>v(逆),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
(2)850℃時(shí),若在容積為2L的密閉容器中同時(shí)充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2.若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是
x<3
x<3

(3)如將H2 與CO2以4:1的體積比混合,在適當(dāng)?shù)臈l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
則CO2(g)與H2(g)反應(yīng)生成CH4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)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)熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),以CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料為電極.負(fù)極反應(yīng)式為
CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
,正極反應(yīng)式為
O2+2CO2+4e-=2CO32-
O2+2CO2+4e-=2CO32-
.為了使該燃料電池長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定.為此電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán),則A物質(zhì)的化學(xué)式是
CO2
CO2
.實(shí)驗(yàn)過程中,若通入了標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣448L(假設(shè)空氣中O2體積分?jǐn)?shù)為20%),則熔融鹽燃料電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH4
44.8
44.8
L.

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(2010?祁陽縣一模)一氧化碳、二氧化硫和氮的氧物是重要的化工原料,但也是大氣的主要污染物,綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一.
(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g),反應(yīng)過程的能量變化如圖所示.
①圖中A表示
反應(yīng)物總能量
反應(yīng)物總能量

②該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5對圖中E的大小有何影響?
降低
降低
(填“增大”、“降低”、“沒有”).
③在一定條件下,將0.100molSO2(g)和0.060molO2(g)放入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測得c(SO3)=0.04mol/L.則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1.6×103
1.6×103

(2)一定條件下,氫氣與一氧化碳按一定比例可生成潔凈能源甲醇(CH3OH),則:
①n(H2):n(CO)=
2:1
2:1

②甲醇高效燃料電池是以CH3OH為燃料,O2為氧化劑,KOH為電解質(zhì)組成.該電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

(3)汽車尾氣是城市空氣的污染源之一,治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑),它的特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體.
①寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2CO+2NO═2CO2+N2
2CO+2NO═2CO2+N2

②用CH4催化還原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
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LCH4還原NO2到N2,整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為
2.4NA
2.4NA
(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示),放出的熱量為
260.1
260.1
kJ.

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(1)烷烴的通式為
 
,隨n值增大而增大的是
 
[填下列選項(xiàng)A、相對密度  B、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)  C、不帶支鏈烴的熔沸點(diǎn)  D、在水中的溶解性].
寫出符合條件①烷烴 ②10≥n≥3 ③一氯取代物只有一種的所有分子的結(jié)構(gòu)簡式
 

(2)烴分子結(jié)構(gòu)中有x個(gè)-CH2-、y個(gè)精英家教網(wǎng)、z個(gè)精英家教網(wǎng),則-CH3最多有(用含x、y、z的代數(shù)式表示)
 
個(gè).
(3)有一種CH4燃料電池是以熔融Na2CO3為電解質(zhì)制成的,負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 

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(2011?德州二模)工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用.陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用.某科研小組用該原理處理污水,設(shè)計(jì)裝置示意圖.如圖所示.
(l)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣.此時(shí)應(yīng)向污水中加入適重的
c
c

a.H2SO4  b.CH3CH2OH      c.Na2SO4      d. NaOH      e. BaSO4
(2)電解池陽極實(shí)際發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng),其中一個(gè)反應(yīng)生成一種無色氣體,則陽極的電極反應(yīng)式分別是
I.
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
; II.
2H2O-4e-=4H++O2
2H2O-4e-=4H++O2

(3)該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料做電極.為了使該燃料電池長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定,電池工作時(shí)必須有部分A 物質(zhì)參加循環(huán)(見圖).A物質(zhì)的化學(xué)式是
CO2
CO2

(4)已知燃料電池中有1.6g CH4參加反應(yīng),則C電極理論上生成氣體
8.96L
8.96L
L (標(biāo)準(zhǔn)狀況).
(5)若將裝置中的甲部分換為如圖所示的裝置,寫出該電解過程中的化學(xué)方程式:
2CuSO4+2H20
 電解 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H20
 電解 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2

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