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航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点.氢-氧燃料电池有...

航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点.氢-氧燃料电池有酸式、碱式和非水种,它们放电时的电池总反应方程式均可表示为:2H2+O2=2H20.
(1)酸式氢-氧燃料电池中的电解质是酸,其负极反应可表示为:2H2-4e-=4H+,其正极反应表示为______
(2)碱式氢-氧燃料电池中的电解质是碱,其正极反应表示为:O2+2H20+4e-=40H-,其负极反应可表示为______
(3)非水电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-,其负极反应可表示为:2H2+2O2--4e-=2H20,其正极反应表示为______
(4)非水电解质是掺杂K2CO3晶体,在熔融状态下能传导CO32-,其正极反应可表示为:O2+2CO2+4e-=2C032-,其负极反应表示为______
(1)酸式氢-氧燃料电池中,正极发生还原反应生成H2O,可用总反应式减负极反应可到正极反应式; (2)碱式氢-氧燃料电池中,负极发生氧化反应,可用总反应式减正极反应得到负极反应式; (3)正极发生还原反应,O2得电子生成O2-; (4)负极发生氧化反应,H2得电子,生成物为H2O和CO2. 【解析】 (1)酸式氢-氧燃料电池中,正极发生还原反应生成H2O,总反应式减负极反应可到正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O, 故答案为:O2+4H++4e-=2H2O; (2)碱式氢-氧燃料电池中,负极发生氧化反应,总反应式减正极反应得到负极反应式为2H2+40H-4e-=4H2O, 故答案为:2H2+40H-4e-=4H2O; (3)正极发生还原反应,O2得电子生成O2-,电极反应式为O2+4e-=2O2-,故答案为:O2+4e-=2O2-;  (4)负极发生氧化反应,H2得电子,生成物为H2O和CO2,电极反应式为2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2, 故答案为:2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2.
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考点分析:
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某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素.
(1)该反应的离子方程式为(提示:H2C2O4的一级电离常数为5.4×10-2______
(2)实验条件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01mol•L-1、0.001mol•L-1,催化剂的用量可选择0.5g、0g,实验温度可选择298K、323K.每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL.如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成______个实验进行对比即可得出结论.
(3)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
KMnO4酸性溶液
的浓度/mol•L-1
溶液褪色所需时间 t/min
第1次第2次第3次
0.01141311
0.001677
①计算用0.001mol•L-1 KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液的体积变化,写出计算过程).
②若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?______.若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:______
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分析如图所示的四个装置,结论正确的是( )
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A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极
B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-=6OH-+3H2
C.四个装置中某一电极上均有气泡产生
D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-=H2
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manfen5.com 满分网如图是温度和压强对X+Y⇌2Z 反应影响的示意图.图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数.下列叙述正确的是( )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种是气态,Z为气态
D.上述反应的正反应的△H>0
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在一密闭容器中,反应  aA(气)⇌bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )
A.平衡向正反应方向移动了
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可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)的v-t图象如图甲,如若其它条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图象如图乙,以下说法中正确的是( )
①a1>a2;②a1<a2;③b1>b2;④b1<b2;⑤t1>t2;⑥t1=t2;⑦两图中阴影部分面积相等;⑧图乙中阴影部分面积更大.
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A.②③⑤⑧
B.①④⑥⑧
C.②④⑤⑦
D.①③⑥⑦
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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