“天宮一號”的供電系統(tǒng)(RFC)是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充放電池。下圖為RFC工作原理示意圖,有關(guān)說法正確的是(   )

A.當有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時,a極產(chǎn)生1. 12 LH2
B.b極上發(fā)生的電極反應(yīng)是:4H2O +4e=2H2↑+4OH
C.d極上發(fā)生的電極反應(yīng)是:O2 +4H+ +4e=2H2O
D.c極上發(fā)生還原反應(yīng),B中的H+通過隔膜進入A
D

試題分析:依據(jù)圖示知左邊裝置是電解池,右邊裝置是原電池。ab電極是電解池的電極,由電源判斷a為陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣,b為陽極產(chǎn)生的氣體是氧氣;cd電極是原電池的正負極,c是正極,d是負極;電解池中的電極反應(yīng)為:b電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng):4OH-4e=2H2O+O2↑;a電極為陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng):4H++4e=2H2↑;
當有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時,a電極生成0.05mol氫氣。氫氣的狀態(tài)不能確定,不能計算氫氣的體積,A不正確;b電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng):4OH-4e=2H2O+O2↑,B不正確;d為負極,氫氣失去電子發(fā)生氧化反應(yīng):2H2-4e=4H+,C不正確;c是正極,c極上發(fā)生還原反應(yīng),B中的H+通過隔膜進入A,選項D正確,答案選D。
點評:該題以新科技、新發(fā)明為載體,主要考查原電池和電解池的工作原理,電極判斷,電極反應(yīng),有利于激發(fā)學生的學習興趣和學習化學的積極性。該題的關(guān)鍵是原電池中電解質(zhì)溶液是酸性環(huán)境,注意電極書寫。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

一定溫度下的難溶電解質(zhì)AmBn在水溶液中達到溶解平衡時,已知數(shù)據(jù)如表所示:
物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
K/25℃8.0×10-162.2×10-204.0×10-38
完全沉淀時的pH范圍≥9.6≥6.43~4
對于含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO43的溶液,下列說法合理的是( 。
A.向該混合溶液中加入少量鐵粉,立即能觀察到有紅色固體析出
B.向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到藍色沉淀
C.該混合溶液中c(SO42-):{c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)}>5:4
D.向該混合溶液中加入適量氯水,并調(diào)節(jié)溶液的pH為3-4,然后過濾,可得到純凈的CuSO4溶液

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲能電池,電池結(jié)構(gòu)如圖所示,工作原理為Fe3+Cr2Fe2+Cr3。下列說法一定正確的是
A.充電時,陰極的電極反應(yīng)式為Cr3+e=Cr2
B.電池放電時,負極的電極反應(yīng)式為Fe2-e=Fe3
C.電池放電時,Cl從負極室穿過選擇性透過膜移向正極室
D.放電時,電路中每流過0.1 mol電子,F(xiàn)e3濃度降低0.1 mol·L1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

化學用語是學習化學的重要工具,下列用來表示物質(zhì)變化的化學用語中,正確的是(  )
A.氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式:O2 + 2H2O+ 4e- = 4OH -
B.鉛蓄電池充電時,標示“+”的接線柱連電源的正極,電極反應(yīng)式為:PbSO4(S)-2e - + 2H2O(l)=PbO2(S) + 4H+(aq)+ SO42-(aq)
C.粗銅精煉時,與電源正極相連的是純銅,電極反應(yīng)式為:Cu-2e- = Cu2+
D.鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的正極反應(yīng)式:Fe-2e - = Fe2+

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

甲烷可制成合成氣(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供應(yīng)緊張的燃油。
已知:①CH4 (g) + H2O (g)= CO (g)+3H2 (g)      △H1=+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol1
③CH­­4 (g) + 2H2O (g) =CO­2 (g) +4H2 (g)     △H3="+165.0" kJ·mol-1
(1)CH4(g)與CO2 (g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為           。
(2)從原料選擇和能源利用角度,比較方法①和②,為合成甲醇,用甲烷制合成氣的適宜方法為           (填序號),其原因是           
(3)合成氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3,在進入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液來吸收其中的CO,防止合成塔中的催化劑中毒,其反應(yīng)是:
Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO △H<0
Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應(yīng)是          。
(4)將CH4設(shè)計成燃料電池,其利用率更高,裝置示意如右圖(A、B為多孔性碳棒)。持續(xù)通入甲烷,在標準狀況下,消耗甲烷體積VL。

① 0<V≤44.8 L時,電池總反應(yīng)方程式為            ;
② 44.8 L<V≤89.6 L時,負極電極反應(yīng)為            ;
③ V="67.2" L時,溶液中離子濃度大小關(guān)系為            

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

鋰電池是一代新型高能電池,它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視,目前已研制成功多種鋰電池。 某種鋰電池的總反應(yīng)式是Li+MnO2= LiMnO2。下列說法正確的是
A.Li是負極,電極反應(yīng)為Li-e-=Li+B.Li是正極,電極反應(yīng)為Li+e-=Li-
C.MnO2是負極,電極反應(yīng)為MnO2+e-=MnO2- D.鋰電池工作過程:化學能轉(zhuǎn)化為電能

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

為體現(xiàn)“城市讓生活更美好”的主題,上海市政府承諾世博園區(qū)內(nèi)交通“零排放”、園區(qū)周邊交通“低排放”。2010年4月15日新能源車交車儀式在世博園舉行,該車裝著“綠色心臟”——質(zhì)子交換膜燃料電池,其工作原理如圖所示,下列敘述正確的是(  )
A.通入氧氣的電極發(fā)生氧化反應(yīng)
B.通入氫氣的電極為正極
C.總反應(yīng)式為O2+2H22H2O
D.正極的電極反應(yīng)式為O2+4H+4e===2H2O

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

據(jù)報道,氫氧燃料電池公交汽車已經(jīng)駛上北京街頭,下列說法中,正確的是
A.電解水制取氫氣是理想而經(jīng)濟的制氫方法
B.發(fā)展氫氧燃料電池汽車不需要安全高效的儲氫技術(shù)
C.氫氧燃料電池汽車的使用可以有效減少城市空氣污染
D.氫氧燃料電池是把氫氣和氧氣內(nèi)部的熱能轉(zhuǎn)化為電能

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

鉛蓄電池的兩極分別是Pb、PbO2,電解質(zhì)溶液為30%硫酸,工作時反應(yīng)為:
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O 下列結(jié)論正確的是(B  )
A.PbO2為正極,被氧化B.電池電解質(zhì)溶液的密度不斷減小
C.c(H+)逐漸增大D.H+向負極移動

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