在燃料电池中,氢气和氧气反应方程式不接触为什么反应

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题号:2402692试题类型:单选题 知识点:燃料的利用和新能源的开发,化合反应,化学反应中的能量变化&&更新日期:
在太空仓中使用新型“氢氧燃料电池”,其化学原理可表示为:2H2+O2&&电池装置&.&2H2O,有关说法不正确的是(
)A.该反应说明水是由氢气和氧气组成B.该电池装置把化学能转化为电能C.该反应是化合反应D.该电池产生的水可供宇航员使用
难易度:容易
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新能源:&&&& 在合理开发、综合利用化石能源的同时,积极开发氢能、核能.太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源,以应对能源危机,减轻环境污染,促进社全可持续发展.
几种常见的新能源:&(1)车用乙醇汽油将乙醇液体中含有的水进一步除去,再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇,将其与汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素,因此它完全燃烧后排放的尾气中污染物少,有利于保护环境,所以乙醇汽油是较清浩的能源。掺有10%乙醇的汽油燃烧可使CO排放量减少30%,碳氢化合物排放量减少10%,这种燃料不仅可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染,还可以促进农业生产。目前在我国的一城市正在逐步推广使用乙醇汽油。(2)氢能 ①氢气作为未来理想能源的优点 a.氢气的来源广泛,可以由水制得。 b.氢气燃烧的热值比化石燃料高(如下图).大约是汽油热值的二倍。 c.最突出的优点是燃烧产物是水,不污染环境因此氢能源具有广阔的开发前景。②氢气的性质 a.氢气的物理性质:通常情况下,氢气是无色、无味的气体,难溶于水,密度是0.089g/L,比空气密度小,是最轻的气体。 b.氢气的化学性质:氢气的可燃性:纯净的氢气在空气中能安静地燃烧,这个反应的化学方程式为2H2+O22H2O,现象为:产生淡监色火焰,放山热量氢气的还原性:氢气在加热条下,能跟某些金属氧化物反应,夺取金属氧化物中的O,因此,氢气具有还原性,即能使金属的氧化物失去O而还原为金属,氢气是一种重要的还原剂。如氢气还原氧化铜:H2+CuOCu+H2O现象:黑色固体粉末逐渐变为红色,试管内壁有水珠产生。③氢能源的开发a. 电解水的方法:消耗电量太多,成本高,不经济,不能大规模地制取氢气。b. 理想的制氢方法:寻找合适的光分解催化剂,使水在太阳光的照射下分解产生氢气、④氢气的储存:由于氢气是一种易燃易爆的气体,难液化,储存和运输不方便也不安全。如何储存氢气是氢能源开发研究的又一关键问题。目前,人们发现某些金属合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有储氢功能。其中La—Ni合金在常温、0.152MPa下就能放出氢气,已用于氢能汽车和燃料电池中氢气的储存,新型储氢型合金材料的研制和实际应用对氢能源开发具有重要意义(3)生物质能指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽用之不竭,是一种可再生能源。通常包括木材,森林废弃物,农业废弃物,水生植物,油料植物,工业有机废弃物,动物粪便等。具有可再生性、低污染性、分布广泛、总量丰富等特性。①沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物发酵而生成的一种可燃性气体,其主要成分是CH4。②沼气的制取把秸秆、杂草、人类粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可以产生甲烷。如图:③发展沼气的意义:解决农村生活的燃料问题,提高农家肥的肥效。减少污染物的排放,保护环境。(4)其他的新能源随着社会对能量的需求量越来越大,化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前,人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。 ①太阳能:地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用一是通过集热器进行光热转换,如太阳能热水器.二是通过光电池直接转化为电能,如太阳能电池 ②核能:来源于原子核的变化,这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化,而伴随着巨大的能量变化,所以核能也叫原子能。 ③风能:利用风力进行发电、扬帆助航等技术,也是一种可以再生的清洁能源 ④地热能:地壳深处的温度比地面高得多,利用地下热量也时进行发电⑤海洋能:在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上,可以看到滚滚海浪,在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能,这些能量总称海洋能。
沼气与天然气的区别:沼气和天然气的主要成分一样,都是CH4,但沼气并不是天然气。天然气是化石能源,属于不可再生能源,沼气是可再生能源。节能: (1)解决人类能源短缺的途径 ①节约能源; ②开发利用新能源, (2)节约能源的途径 ①充分燃烧燃料:如使煤粉碎或气化后燃烧; ②充分利用热能:如综合利用; ③变废物为能源:如沼气。 (3)节能标志中国节能标志由“energy”的第一个字母e构成一个圆形图案,中间包含了一个变形的汉字“节”.寓意为 “节能”。缺口的外圆又构成“China”的第1个字母 “C”.“节”的上半部分简化成一段古长城的形状,与下半部构成一个烽火台的图案,一起象征着中国。“节” 的下部又是“能”的汉语拼音第1个字母“N”,整个图案中包含了中英文,有利于与国际接轨。
可燃冰:&& 可燃冰是甲烷水合物,外观像冰。它由甲烷分子和水分子组成,还含有少量二氧化碳等其他气体。可燃冰在低温高压条件下形成,1体积可燃冰可储载100 一200倍体积的甲烷气体,具有能量高、热值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2 倍,它将成为替代化石燃料的新能源。但是,可燃冰埋藏于海底的岩石中,目前开采在技术上还存在很大困难。如果在开采时甲烷气体大量泄漏到大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。燃料电池:&&& 燃料电池是一种化学电池,它将物质发生化学反应时释放出的能量直接转变为电能。燃料电池与普通化学电池不一样,它工作时需要外界连续地向其供给燃料和氧化剂。正是由于它是把燃料进行化学反应释放出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池-- 燃料电池在结构上与蓄电池相似,由正极、负极和电解液组成.两极多是由钦、镍等惰性微孔材料制成,它们确利于气体燃料及空气或氧气通过,但不参与化学反应。以氢氧燃料电池为例,电池工作时,从负极将氢气输送进去,从正极将氧气输送进去,氢气和氧气在电池内部发生电化学反应,使燃料的化学能转变为电能。除了氢气,甲烷、煤气等也可作为燃料电池的燃料。目前。已研制成功铝空气燃料电池,它是用纯铝作负极,空气作正极,铝空气电池可以代替汽油提供汽车动力,这种电池还能用于收音机、照明设备、野营炊具、野外作业工具等。燃料电池具有能量转化率高,对环境污染小,工作时安静且无机械磨损等许多优点,在汽车、通信等许多方面得到了应用。氢能源循环体系:&&&& 下图是一种最理想的氧能源循环体系,太阳能和水是用之不竭的,而且价格低廉。极需研究的是寻找合适的光分解催化剂,它能在光照下使水的分解速率加快。当然,氢发电机的反应器和燃料电池也是需要研究的领域。实现这一良性循环.将使人类可以各取所需地消耗电能。太阳能的利用方式:日前太阳能的利用方式是光热转换和光电转换两种方式。 (1)光热转换方式太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的,集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成,封装存玻璃钢外壳中。铜片只是导热体,进行光热转化的是吸热涂层,这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很讲究,既要有高透光率,又要有良好的绝热性:随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同,终端使用温岌较低的在200℃以下,可供生活热水、取暖等;中等温在存200~800℃之间,可供烹调、工业用热等;高温的可达800℃以上。可以供发电站使用。20世纪70年代石油危机之后,这类热水器曾有蓬勃发展,特别是在美国、以色列、日本、澳人利亚等国家,安装家用太阳能热水器的件它很多 (1()%~35%)。20世纪80年在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站,用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。 (2)光电转换方式太阳能也可通过光电池直接变成电能,这就是太阳能电池。其具有安全可靠、无噪、无污染、:不需燃料、无需架设输电网、规模可大叫可小等优点,但需要占用较大的面积。因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少.如多晶硅(Si蜥)、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉 (cdTe)、础化铜钢(culnSe)等都是制造光电池的半导体材料,它们能吸收光子使电子定向流动而形成电流光电池应用范围很广,大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统,小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等,这些产品已有广大市场。有关能源的几种常见概念:(1)一级和二级能源一级能源是直接开采或直接被利用的能源.如煤、石油、天然气、水能等二级能源是由一级能源转化产生的能源,如水电、火电、酒精等汽油、柴油等石油产品都是由石油分馏产生的,因此属于二级能源 (2)绿色能源和清洁能源绿色能是指对环境无影或影响很小的能源:如:电能、光能、潮汐能、氢能等清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质,但产物排放过多会对环境有影响的能源,如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO2,空气中CO2过多会产生温室效应 (3)可再生能源和不可再生能源通过大自燃的循环可不断转化的能源称为可再生能源。如水能、氢能、乙醇等,要通过几百万年才能形成的能源、用一点少一点,这样的能源称为不可再生能源.如化石燃料 (4)化学能、物理能、核能化学能:通过化学反应中获得的能量,如化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。物理能:不通过化学反应直接获得的能量.如水能、地热能、潮汐能、风能。核能:通过原子核变化获得的能量,如原子弹、氢弹爆炸释放的能量,核反应堆中产生的能量。
概念:指的是由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。其中部分反应为氧化还原反应,部分为非氧化还原反应。 此外,化合反应一般释放出能量。 注意:不是所有的化合反应都是放热反应。 特征:多变一表达式:a+b=ab
初中常见化合反应:1.金属+氧气→金属氧化物 很多金属都能跟氧气直接化合。例如常见的金属铝接触空气,它的表面便能立即生成一层致密的氧化膜,可阻止内层铝继续被氧化。4Al+3O2=2Al2O3 2.非金属+氧气→非金属氧化物 经点燃,许多非金属都能在氧气里燃烧,如:C+O2CO2 3.金属+非金属→无氧酸盐 许多金属能与非金属氯、硫等直接化合成无氧酸盐。如 2Na+Cl22NaCl 4.氢气+非金属→气态氢化物  因氢气性质比较稳定,反应一般需在点燃或加热条件下进行。如 2H2+O22H2O 5.碱性氧化物+水→碱.  多数碱性氧化物不能跟水直接化合。判断某种碱性氧化物能否跟水直接化合,一般的方法是看对应碱的溶解性,对应的碱是可溶的或微溶的,则该碱性氧化物能与水直接化合。如: Na2O+H2O=2NaOH. 对应的碱是难溶的,则该碱性氧化物不能跟水直接化合。如CuO、Fe2O3都不能跟水直接化合。 6.酸性氧化物+水→含氧酸.  除SiO2外,大多数酸性氧化物能与水直接化合成含氧酸。如: CO2+H2O=H2CO3 7.碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐 Na2O+CO2=Na2CO3。大多数碱性氧化物和酸性氧化物可以进行这一反应。其碱性氧化物对应的碱碱性越强,酸性氧化物对应的酸酸性越强,反应越易进行。  8.氨+氯化氢→氯化铵 氨气易与氯化氢化合成氯化铵。如: NH3+HCl=NH4Cl 9.硫和氧气在点燃的情况下形成二氧化硫  S+O2SO210.特殊化合反应 公式 A+B+…+N→X(有些化合反应属于燃烧反应) 例如:铁+氧气四氧化三铁 3Fe+2O2Fe3O4
定义:&&&&& 化学反应不仅有物质的变化,还伴随着能量的变化,通常表现为热量变化。有些化学反应会放出热量(称为放热反应),如燃烧、镁和盐酸反应等;也有些反应会吸收热量(称为吸热反应),如碳与二氧化碳反应(C+CO22CO)。
常见的吸热反应:化学上把最终表现为吸收热量的反应叫吸热反应,初中化学所涉及的吸热反应主要有以下几种:①C+CO22CO C+2CuO2Cu+CO2↑ CaCO3CaO+CO2↑ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 可见,一般反应条件为高温的反应是吸热反应。 常见的放热反应:化学上把最终表现为放出热量的反应叫放热反应,初中化学所涉及的放热反应主要有以下几种:①燃烧:所有燃烧均会放热,如CH4+2O2CO2+2H2O,H2+Cl22HCl;②酸碱中和:酸与碱反应生成盐和水,同时放出热量,如H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O③活拨金属与酸发生置换反应生成H2,同时放出热量,如Mg+2HCl==MgCl2+H2↑,Zn+H2SO4== ZnSO4+H2↑。 ④缓慢氧化也是放热反应,如铁生锈、食物腐烂过程中均放出热量。 ⑤其他:如双氧水分解是放热反应
人类生活对能量的利用: ①生活燃料的利用:做饭、取暖等; ②利用燃料烧烧产生的能量:发电、制陶瓷、冶炼金属和发射火箭; ③利用爆炸产生的巨大能量:开山炸石、拆除违规建筑; ④食物在体内发生缓慢氧化放出热量,维持体温
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氢气和氧气的反应条件是点燃,为什么在氢氧燃料电池中无需点燃,氢却可以失电子与氧反应?
暗恋你kg37
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你说的点燃和燃料电池的氧化反应一样的啊.点燃是氢氧在高温状态下的.剧烈的氧化反应.氢氧在高温下化学性质会非常活跃.会产生大量能量就是热.一时间无法流散.你就会看见光.燃料电池是在催化剂的作用下加速了氧化反应.两者性质一样的
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扫描下载二维码氢燃料电池的基本原理是:以氢气和氧气为原料,通过电化学反应直接产生电能,运行时产生的温度一般不超过80℃,反应后的产物只有水.以下对氢燃料电池的叙述,符合事实的是A.其能量转换过程是:化学能一热能一电能B.氢气和氧气的化学能全部转化为电能C.使用氢燃料电池汽车能够实现“零排放”,解决尾气污染D.氢燃料电池使用的能源是可再生能源
分析:A、是关于化学中有关能量来源的判断问题;B、解题是必须熟知物理变化和化学变化中能量变化问题;C、根据氢气和氧气反应生成水去分析;D、可再生能源是指在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充或重复利用的能源.例如太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能等.解答:A、燃料电池是发生化学反应将化学能转换为电能,故A错误;B、反应中伴随能量损失,用部分化学能转换为热能和外界交换而散失,故B错误;C、氢气在反应中生成水,所以使用氢燃料电池汽车能够实现“零排放”,故C正确;D、氢氧燃料电池原料是氢气和氧气,可以补充,所以是可再生能源,故D正确.故选CD.点评:题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力.增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.
试题“氢燃料电池的基本原理是:以氢气和氧气为原料,通过电...”;主要考察你对
等知识点的理解。
2011 年3 月,日本福岛第一核电站发生核辐射泄漏,一旦发生核泄漏,放射碘可能被附近居民吸入,引发甲状腺疾病或甲状腺癌.请回答下列问题:(1)日本福岛核泄漏事故发生之后,中国全面安检核设施,暂停审批核电项目.关于和平利用核能的意义在于:①开发核能可节约化石能源;②核能是不会造成对环境污染的能源; ③可减少二氧化硫排放,防止形成酸雨; ④核能是可再生能源其中理解正确的是______(填序号);(2)世界卫生组织提示要求谨慎服用碘片,以减少人体甲状腺吸收放射性碘.碘片的主要成分为碘化钾(化学式为 KI),则碘化钾中碘元素化合价为______;(3)福岛第一核电站机组反应堆芯发生放出氢气,当接触外界的氧气发生剧烈反应,导致连续爆炸.请写出氢气爆炸时的化学方程式为______;(4)在这次核危机中日本政府采取了一定措施,请写出一种你应当采取预防的方法是______.
下列对某一主题知识的归纳有错误的是(  )
A.[性质与用途]①CO可燃--作原料②石墨具有导电性--作电极
B.[安全知识]①从酒精灯洒出的酒精在桌上燃烧--用湿布盖灭②皮肤上沾浓氢氧化钠溶液--用较多的水冲洗,在涂硼酸溶液
C.[化学知识]①最简单的有机物--氢气②地壳中含量最多的元素--铝元素
D.[生活经验]①区分白酒和白醋--闻气味②刚装修好的房间不易立即入住--会挥发出有害气体
写出下列错误的操作可能造成的不良后果.(1)用潮湿的手,直接取用砝码______;(2)用高锰酸钾制氧气时,试管口处没有放棉花______;(3)用简易装置制取氢气时,长颈漏斗的末端未伸入液面下______;(4)H2还原CuO反应完成后,先停止能入氢气后停止加热.______.
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