有人设计了一种燃料电池.一个电极通入空气.另一个电极通入汽油蒸汽.电池的固定电解质是晶格掺杂了Y2O3的ZrO2固体.它在高温下能传导O2-离子. (1) 以戊烷代表汽油.该电极负极发生的反应是 . 固体电解质中的O2-向 极方向移动. (2) 汽油燃料电池的最大问题是电极的气体通道容易被堵塞.造成这种堵塞的主要原因是什么? 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

有人设计了一种乙醇燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入乙醇蒸汽.电池的固定电解质是晶格掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-离子.
(1)该电极负极发生的反应是
C2H5OH-12e-=2CO2+3H2O
C2H5OH-12e-=2CO2+3H2O
.固体电解质中的O2-
极方向移动.
(2)乙醇的制备可以用CO2和氢气为原料,在催化剂作用下发生如下反应,
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)  25℃时,K=2.95ⅹ1011
①写出反应的平衡常数表达式K=
c(CH3CH2OH)×c3(H2O)
c2(CO2c6(H2)
c(CH3CH2OH)×c3(H2O)
c2(CO2c6(H2)

②1m3(标准状况)CO2按上式完全反应,产生CH3CH2OH
22.3
22.3
mol.
③在一定压强下,n(H2)/n(CO2)=2,测得反应的实验数据如下表:
温度(K) 500 600 700 800
CO2转化率(%) 60 43 28 15
根据表中数据分析:
ⅰ.该反应是
放热
放热
反应(填“放热”或“吸热”),升高温度,平衡常数K值
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
ⅱ.提高
n(H2)
n(CO2)
的值,K值
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”),对生产乙醇
有利
有利
(填“有利”或“不利”).
ⅲ.如图是某条件下H2的浓度随时间的变化曲线,若增大压强,其他条件不变,请在原图中画出H2的浓度随时间的变化曲线.

(3)有人认为乙醇的来源成本比较高,为降低成本,可以设计汽油燃料电池,但却存在一个最大问题,你认为该问题是
电极的气体管道溶液被堵塞
电极的气体管道溶液被堵塞
.造成这种问题的主要原因是
汽油不完全燃烧产生碳黑
汽油不完全燃烧产生碳黑

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设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一.最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-,回答如下问题:
(1)以丁烷(C4H10)为汽油代表,这个电池放电时发生反应的化学方程式是______;
(2)这个电池负极发生的反应是:C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,正极发生的电极反应方程式是:______;固体电解质里O2-向______极移动; 向外电路释放的电子的电极是______极;
(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是:______;
(4)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生______堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年,这正是新一代化学家的历史使命.

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设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流,是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。回答下列问题:

(1)以辛烷(C8H18)为汽油的代表物,则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是                                           

(2)这个电池负极的电极反应式为C8H18 + 25O2- =8CO2 + 9H2O +50e-,,正极的电极反应式为                          ,固体电解质里O2-的移动方向是                     

(3)用此电池分别电解以下两种溶液,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,试回答下列问题。

①电解M(NO3)x溶液时某一电极增加了g M,则金属M的相对原子质量         

(用含“、x”的表达式表示)。

②电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL,阳极产生的气体在标准状况下的体积是                          ;将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液的c(H+)=             

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设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一.最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-,回答如下问题:
(1)以丁烷(C4H10)为汽油代表,这个电池放电时发生反应的化学方程式是______;
(2)这个电池负极发生的反应是:C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,正极发生的电极反应方程式是:______;固体电解质里O2-向______极移动; 向外电路释放的电子的电极是______极;
(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是:______;
(4)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生______堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年,这正是新一代化学家的历史使命.

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设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流,是重要的课题之一.最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气(以辛烷为汽油的代表物),电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.下列说法正确的是

[  ]

A.

固体电解质里O2-的移动方向是由负极到正极

B.

电池工作时电流由通汽油蒸汽的电极经外电路到通空气的电极

C.

负极的电极反应式为C8H18+25O2--50e==8CO2+9H2O

D.

正极的电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH

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