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燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的丁烷燃料电池是采用铂作电极催...

燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的丁烷燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下:

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请回答下列问题:

(1)Pt(b)电极是电池的________极,电极反应式为_____________________________;Pt(a)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为____________。

(2)若电解质溶液改为KOH溶液,Pt(b)电极的电极反应式为_____________;Pt(a)电极的电极反应式为_____________________________________________________________。

(3)如果该电池工作时电路中通过1.2 mol电子,则消耗掉O2在标准状况下的体积为________L。

 

(1) 正,O2+4e-+4H+═2H2O;氧化,CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+; (2) O2+2H2O+4e-==4OH-,C4H10+34OH--26e-====4CO32-+22H2O ; (3) 6.72L 【解析】 试题分析:(1)燃料电池中通氧气的一极发生还原反应为电池的正极,图上可以看出是酸性燃料电池,电极反应是为O2+4e-+4H+═2H2O,加燃料的一极发生氧化反应,为电池的负极,电极反应式为:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+,答案为:正,O2+4e-+4H+═2H2O;氧化,CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;(2)电解质溶液改为KOH溶液,Pt(b)电极的电极反应式为O2+2H2O+4e-==4OH-,Pt(a)电极的电极反应式为:C4H10+34OH--26e-====4CO32-+22H2O,答案为:O2+2H2O+4e-==4OH-,C4H10+34OH--26e-====4CO32-+22H2O ;(3)每反应掉1mol氧气,转移4mol电子,所以转移1.2mol电子,反应了的氧气的物质的量为:0.3mol,标准状况下的体积为6.72L,答案为:6.72L. 考点:考查电池电极的书写  
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为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。

(1)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2+O2═2NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一;在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图所示,根据图象判断反应N2(g)+O2(g)═2NO(g)的△H__________ 0(填“>”或“<”)。

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(2)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引起N2和O2反应,其能量变化如图所示,写出该反应的热化学方程式_____________________;

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在2 L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:

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(1)上述反应在第5 s时,NO的转化率为        

(2)如图中表示NO2变化曲线的是         。用O2表示0~2 s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         

a.v(NO2)=2v (O2          b.容器内压强保持不变

c.v(NO)=2v(O2        d.容器内密度保持不变

 

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有A、B、C、D 4种短周期元素,它们的元素原子序数依次增大,由B、C、D形成的离子具有相同的电子层结构。B原子的最外层电子数是次外层的三倍,C、D单质都能跟水剧烈反应,1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况)A气体,此时D转化为具有氖原子核外电子层结构的离子。试填写:

(1)用电子式表示A和C形成化合物的过程______________。

(2)C原子的结构示意图_______________,写出A、B两元素按1:1原子个数比形成化合物的电子式_______________。

(3)这4种元素的原子半径由大到小的顺序为_______________。(用元素符号表示)

(4)写出C单质与水反应的化学反应方程式__________________________;。

(5)写出D单质与水反应的离子方程式__________________________,

 

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下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题

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(1)⑤和⑧的元素符号是_______和_______。

(2)表中最活泼的金属元素是___________,形成化合物种类最多的元素是_________(填写元素名称)。

(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是___________,分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:__________________;__________________。

(4)证明元素⑥、⑦非金属性强弱,用一个化学方程式表示:_________________________。

 

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Ⅰ、 下列各组物质:①O2和O3 ②H2、D2、T2 12 C和14 C ④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑤癸烷和十六烷 ⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 (在横线上填相应的序号)

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A、互为同位素的是_________      B、互为同分异构体的是________;

C、互为同素异形体的是________;  D、同一种物质的是_________。

Ⅱ、 写出下列烷烃的分子式

(1)含有30个氢原子的烷              

(2)假如某烷烃的相对分子质量为142,则该烷烃的分子式为           

(3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍        

(4)1L烷烃D的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15L水蒸气            

Ⅲ、甲烷的电子式为________,碳氢键之间键角为                 。甲烷和氯气在光照下发生取代反应,生成___________种产物。产物中_________常用作灭火剂。试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式:____________________________________________________________。

 

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