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燃料電池具有能量利用率高、可連續(xù)使用和污染輕等優(yōu)點(diǎn),已成為一種發(fā)展前景廣闊的化學(xué)電源。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見(jiàn)圖1,石墨Ⅰ為電池的
負(fù)
負(fù)
極;該電池在使用過(guò)程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)式為
NO2-e-+NO3-=N2O5
NO2-e-+NO3-=N2O5
。
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(2)化學(xué)家正在研究尿素動(dòng)力燃料電池。用這種電池直接去除城市廢水中的尿素,既能產(chǎn)生凈化的水,又能發(fā)電,尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖2所示:
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電池中的負(fù)極為
(填“甲”或“乙”),甲的電極反應(yīng)式為
CO(NH22+H2O-6e-=CO2+N2↑+6H+
CO(NH22+H2O-6e-=CO2+N2↑+6H+
,電池工作時(shí),理論上每?jī)艋?mol尿素,消耗O2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)約為
33.6
33.6
L。
(3)全球氣候變暖已經(jīng)成為全世界人類面臨的重大問(wèn)題,研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義。利用“Na-CO2”電池將CO2變廢為寶。我國(guó)科研人員研制出的可充電“Na-CO2”電池,以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料,總反應(yīng)為4Na+3CO2?2Na2CO3+C。放電時(shí)該電池“吸入”CO2,其工作原理如圖3所示:
放電時(shí),正極產(chǎn)物全部以固體形式沉積在電極表面,正極的電極反應(yīng)式為
3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C
3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C
,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mole-時(shí),負(fù)極質(zhì)量減少
2.3
2.3
g。

【考點(diǎn)】原電池與電解池的綜合
【答案】負(fù);NO2-e-+NO3-=N2O5;甲;CO(NH22+H2O-6e-=CO2+N2↑+6H+;33.6;3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C;2.3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:41引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:47引用:4難度:0.5
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