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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。如图为电池示意图,该电池电极表面镀...

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。其正极反应方程式为____________,若将负极材料改为CH4,写出其负极反应方程式______________

 

O2+2H2O+4e−=4OH− CH4+10OH−-8e−=CO32-+7H2O 【解析】 装置图分析为原电池反应,通氢气的电极为负极,氢气失电子发生氧化反应,反应在碱性溶液中生成水,通入氧气的电极为原电池正极,氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,然后书写出电极反应式;电解质环境为碱性,CH4失电子后转化成CO32-和H2O,然后书写电极反应式; 该装置为燃料装置,通燃料一极为负极,通氧气或空气的一极为正极,电解质为KOH溶液,因此正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH;通甲烷的一极为负极,因为电解质为KOH溶液,因此负极电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。
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考点分析:
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在2L密闭容器中进行反应,式中mnpq为化学计量数。在min内,各物质物质的量的变化如下表所示:

             物质

时间

X

Y

Z

Q

起始/mol

0.7

 

1

 

2min末/mol

0.8

2.7

0.8

2.7

3min末/mol

 

 

0.8

 

 

 

已知2min内,试确定以下物质的相关量:

(1)起始时____________________

(2)方程式中m=__________n=__________p=__________q=__________

(3)用Z表示2min内的反应速率:____________________

 

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某温度下,在2 L恒容密闭容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示,反应在t1 min 时达到平衡。

(1)请写出该反应的化学方程式:_____________________________

(2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2,且已知1 mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46 kJ的热量,则至t1 min时,该反应吸收的热量为________;在此t1 min时间内,用H2表示该反应的平均速率v(H2)为__________。下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是________(填字母代号)。

A.容器内各气体组分的质量分数不再发生改变

B.正反应速率与逆反应速率相等

C.容器内气体的密度不再发生改变

D.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变

 

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2 L密闭容器中,800℃时反应2NOg)+O2g2NO2g)体系中,nNO)随时间的变化如表:

时间/s
 

0
 

1
 

2
 

3
 

4
 

5
 

nNO/mol
 

0.020
 

0.010
 

0.008
 

0.007
 

0.007
 

0.007
 

 

 

 

1)上述反应________(填不是)可逆反应。

2)如图所示,表示NO2变化曲线的是______。用O2表示从02s内该反应的平均速率v________

3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。

avNO2)=2vO2

b.容器内压强保持不变

cvNO)=2vO2

d.容器内密度保持不变

 

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ABCD是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大,其中,ACBD分别是同主族元素;A元素的原子半径是所有主族元素中原子半径最小的;BD两元素的原子核中质子数之和是AC两元素原子核中质子数之和的2倍;四种元素所形成的单质中AB单质是气体,CD单质是固体。

1)写出以下元素的名称:B___C___

2)写出D元素在周期表中的位置___

3)用电子式表示C2D的形成过程:___

4)写出由BC两元素所形成的原子个数比为11的化合物的的电子式___;属于___(填离子共价)化合物,存在的化学键的种类有___;写出它与水反应的化学方程式___

 

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X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,下列说法中正确的是(     )

A. X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性

B. 最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强

C. Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应容易

D. X的原子半径小于Y

 

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