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氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为该电池的工作原理示意图,该电...

氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为该电池的工作原理示意图,该电池的电极表面镀一层细小的铂粉,吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:

(1)氢氧燃料电池放电时能量转化形式主要是________

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为__________________

(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.Li+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知LiH固体的密度为0.82 g/cm3。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将由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。

 

由化学能转变为电能 由a到b(表达形式合理均可) 2H2+4OH--4e-===4H2O或H2+2OH--2e-===2H2O 增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率 Li H2O 8.71×10-4∶1 32 【解析】(1)该装置是把化学物质中的能力转化为电能,所以是化学能转变为电能;在原电池中,负极上失电子,正极上得电子,电子的流向是从负极流向正极,所以是由a到b; (2)该反应中负极上氢气失电子生成氢离子而被氧化,所以电极反应式为H2+2OH--2e-═2H2O或2H2+4OH--4e-═4H2O; (3)电极表面镀铂粉,增大了电极单位面积吸附H2、O2的分子数,使反应物的浓度增大,反应物浓度增大,反应速率加快; (4)①Ⅰ.Li+H22LiH中锂失电子作还原剂,Ⅱ.LiH+H2O═LiOH+H2↑中水得电子作氧化剂; ②氢气的物质的量==10mol,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,生成LiH的体积为=0.195L,故生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为=8.71×10-4∶1;③氢气的物质的量=10mol,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,20molLiH可生成20mol H2,实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以16molH2可转移32mol的电子。 点睛:本题考查化学电源的工作原理及有关计算,题目难度较大,注意原电池电极反应式的书写以及从电子守恒的角度计算。  
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考点分析:
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现有如下仪器,仪器中已注入溶液,回答下列问题。

(1)加热装置A,写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:_______________________________

(2)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性:H2SO3>H2CO3),若选择仪器A、B、C、D并相连接,则B、C、D中所选择的试剂为B________、C________、D________。能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是_________________

(3)验证SO2的氧化性、还原性。若选择A、E、F仪器,并按A、E、F顺序连接。

①则证明SO2有氧化性的实验现象是________________,反应方程式为________________

②若证明SO2具有还原性,在E中采取的实验操作为_________________________________

其实验现象为__________________,反应原理为__________________(用离子方程式表示)。

 

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一定温度下,2 L的密闭容器中,XYZ三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:

 

(1)从反应开始到10 s,Z表示的反应速率为        ,X的物质的量浓度减少了    ,Y的转化率为   

(2)该反应的化学方程式为                        

(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示:

 

则下列说法符合该图像的是     

A.t1时刻,增大了X的浓度       B.t1时刻,升高了体系温度

C.t1时刻,缩小了容器体积        D.t1时刻,使用了催化剂

 

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下表为元素周期表的一部分。


 


 

Y
 


 

X
 


 


 

Z
 

 

 

回答下列问题

1Z元素在周期表中的位置为__________

2)表中元素原子半径最大的是(谢元素符号)__________

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.YS两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高

4XZ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℃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2molMgOH21mol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表中两种气体组成,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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一个12C原子的质量为akg,一个12C16O2分子的质量为bkg,若以12C16O2中的一个氧原子质量的作为相对原子质量的标准,则12C16O2的相对分子质量为(    )

A.     B.     C.     D.

 

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27.2gCuCu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应生成NO Cu(NO32。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是  (  )

A.Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1

B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L

C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L

D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol

 

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