燃料電池和計(jì)算

燃料電池

和計(jì)算一、燃料電池助燃劑正極，燃料做負(fù)極堿無氫離子，酸無氫氧根先總后正負(fù)，時(shí)刻要守恒1.兩電極材料均為惰性電極，電極本身不發(fā)生反應(yīng)而是由引入到兩電極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)2.燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置1.寫出下列燃料電池的電極反應(yīng)式(1)分別寫出以酸和堿性介質(zhì)為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池電極反應(yīng)式；（2）分別寫出以酸和堿性介質(zhì)為電解質(zhì)溶液的甲烷燃料電池電池電極反應(yīng)式；2.阿波羅號宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：2H2＋O2＝2H2O，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)保持在較高溫度，使H2O蒸發(fā)，則下列敘述中正確的是A．此電池能發(fā)生藍(lán)色火焰

B．H2為正極，O2為負(fù)極

C．工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的PH不斷減小

D．電極反應(yīng)為負(fù)極：2H2＋4OH――4e－＝4H2O；正極：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－（1）燃料電池不是原電池，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。（2）燃料電池中，燃料永遠(yuǎn)作正極，助燃劑永遠(yuǎn)做負(fù)極，正負(fù)極通過的電子數(shù)量相同。（3）燃料電池中助燃劑是氧氣，得電子發(fā)生還原反應(yīng)。（4）反應(yīng)物不儲存在電池內(nèi)部，外加提供燃料和助燃劑；兩極材料惰性材料，只具導(dǎo)電性。3.為體現(xiàn)“綠色奧運(yùn)”“科技奧運(yùn)”，2008年北京奧運(yùn)會會出現(xiàn)中國自己生產(chǎn)的燃料電池汽車，作為馬拉松領(lǐng)跑車和電視拍攝車，預(yù)計(jì)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+2H2=2H2OD.正極的電極反應(yīng)式為O2+4H+=4e-+2H2O4.右圖是2004年批量生產(chǎn)的筆記本電腦所用甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子(H+)和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為2CH30H+302→2C02+4H20。下列說法正確的是A．左電極為電池的負(fù)極，a處通入的物質(zhì)是甲醇B．右電極為電池的負(fù)極，b處通入的物質(zhì)是空氣C．負(fù)極反應(yīng)式為：CH30H+H20-6e-=CO2+6H+D．正極反應(yīng)式為：02+2H20+4e-=40H—二、原電池計(jì)算：步驟：1.寫出總反應(yīng)分析該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)，并在后面用波浪線加上~ne-；或者某一電極反應(yīng)式2.找出題目已知和所要求的物質(zhì)，利用系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比列比列3.運(yùn)算得出結(jié)果注：（1）若已知數(shù)據(jù)或所求數(shù)據(jù)不是物質(zhì)的量那么轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量（2）正負(fù)極通過電子數(shù)是相同的等于轉(zhuǎn)移的電子數(shù)1.將鐵棒和鋅棒用導(dǎo)線連接插入CuSO4溶液里，當(dāng)電池中正極有0.2NA電子通過時(shí)，負(fù)極質(zhì)量的變化是（）2.有銅片、鋅片和250mL稀硫酸組成的原電池，假設(shè)鋅片只發(fā)生電化學(xué)腐蝕。當(dāng)在銅片上有0.3mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，H2SO4恰好反應(yīng)完全。(1)該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為_________(2)原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為________mol·L－1。(3)鋅片減少的質(zhì)量為________g。3.在以酸為介質(zhì)的電解質(zhì)溶液中，形成的氫氧燃料電池，反應(yīng)掉的氫氣體積是2.24L，問消耗氧氣的體積是多少？生成水的質(zhì)量又是多少？（標(biāo)況下）

通過導(dǎo)線的電子數(shù)是多少摩爾？流過正極的電子數(shù)是多少摩爾？流過負(fù)極的電子數(shù)是多少個(gè)？本周知識小結(jié)1.化學(xué)反應(yīng)中不僅有___，而且有能量變化，能量變化本質(zhì)原因是____。破壞化學(xué)鍵_____能量，形成化學(xué)鍵______能量2.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中吸收能量還是放出能量可以從兩個(gè)角度分析：（1）___角度，當(dāng)___時(shí)是放熱反應(yīng)；當(dāng)___時(shí)是吸熱反應(yīng)（2）___角度，當(dāng)___時(shí)是放熱反應(yīng)；當(dāng)___時(shí)是吸熱反應(yīng).第__個(gè)是主要決定因素。3.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)___沒有關(guān)系；一個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)若是吸熱反應(yīng)，那么其逆反應(yīng)就是___，吸收的熱量與放出的熱量剛好在數(shù)值上___；4.物質(zhì)具有的能量越低，其越___，例如金剛石在一定條件下轉(zhuǎn)化成石墨是放熱的，因此金剛石具有的能量比石墨___，所以金剛石比石墨___

5.原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于__，原電池將__能轉(zhuǎn)化為__能。其中，電子流出的一極是原電池的__極，該極發(fā)生__反應(yīng)，往往表現(xiàn)為電極質(zhì)量的__，電子流入的一極是原電池的__極，該極發(fā)生__反應(yīng)，往往表現(xiàn)為電極質(zhì)量的__或__。陽離子向__極運(yùn)動(dòng)，陰離子向__極運(yùn)動(dòng)。原電池中電解質(zhì)溶液的作用是__、__、__。構(gòu)成原電池的條件有：___________，其應(yīng)用有____________6.實(shí)驗(yàn)室制氫氣時(shí)，粗鋅比純鋅冒出氣泡（）；為了防止鐵制品被腐蝕，常常在在其表面涂上油漆為了（）；輪船在海水中易被腐蝕，因此在與水接觸的表面鑲嵌（）；在潮濕的空氣中鋼鐵易生銹，生鐵比純鐵更容易生銹濃硝酸和濃硫酸可以使_____和______鈍化8.燃料電池中，燃料永遠(yuǎn)做__，__電子發(fā)生__，助燃劑（也叫做氧化劑絕大部分是氧氣）做__得電子發(fā)生__反應(yīng)，正負(fù)極材料均為__電極不參與反應(yīng)（鉛蓄電池中正負(fù)極材料參與反應(yīng)，其余電池大多正極不參與，負(fù)極參與）。與其他電池最大的區(qū)別在于__不是儲存在電池__，而是由外設(shè)裝備提供__和__9.助燃劑__，燃料做__；堿無__離子，酸無__；先總后__，時(shí)刻要__注意：燃料電池總反應(yīng)式一般為燃燒方程式(去“點(diǎn)燃”);但當(dāng)生成物有后續(xù)反應(yīng)時(shí)，加和后續(xù)反應(yīng).10.燃料電池正極反應(yīng)式（1）酸性介質(zhì)中（2）堿性介質(zhì)中:11.分別寫出以酸性或堿性介質(zhì)為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池電極反應(yīng)式；分別寫出以酸性或堿性介質(zhì)為電解質(zhì)溶液的甲烷燃料電池電極反應(yīng)式；12.

寫出下列反應(yīng)的電極反應(yīng)式，并設(shè)計(jì)原電池。Fe+CuCl2=FeCl2+Cu;2Al+6HCl=2AlCl3+3H22FeCl3+Fe=3FeCl2;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag（1）寫出正、負(fù)極電極反應(yīng)式（2）寫出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液（3）畫出原電池

1.化學(xué)反應(yīng)速率指的是在單位時(shí)間內(nèi)（）（均取正值）來表示，計(jì)算公式：（）；單位是：（或），v表示（）速率，且為（）值；（）或（）沒有濃度變化因此不用來表示化學(xué)反應(yīng)速率2.參加反應(yīng)的各物質(zhì)