題目列表(包括答案和解析)
被譽(yù)為改變未來(lái)世界的十大科技之一的燃料電池是一種新型的無(wú)污染、無(wú)噪音、高效率的汽車動(dòng)力和發(fā)電設(shè)備,正以勢(shì)不可擋之勢(shì)擠入汽車工業(yè)和電力工業(yè).它是一種不經(jīng)過(guò)燃燒,將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置.這主要由燃料、氧化劑、電極、電解質(zhì)組成.在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)電池一樣具有正負(fù)電極,正負(fù)電極被電解質(zhì)分隔.它以還原劑(用氫作燃料,也可以添加一個(gè)氫氣變換器,直接使用甲醇、天然氣、甚至石油、柴油、煤等作燃料)為負(fù)極反應(yīng)物,以氧化劑(如氧氣、空氣等)為正極反應(yīng)物.為了使燃料便于進(jìn)行電極反應(yīng).要求電極材料兼有催化劑的特性.可用多孔碳多孔鎳、鉑、鈀等貴金屬以及聚四氟乙烯等電極材料.電解質(zhì)則有堿性、酸性、熔融鹽和固體電解質(zhì)及高聚物質(zhì)子交換膜等數(shù)種.
如下圖所示是一種氫——氧燃料電池的工作原理圖,其電解質(zhì)為有機(jī)高分子聚合物:
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(1)燃料電池中質(zhì)子交換膜的作用是________________________.
。2)寫出氫氧燃料電池正負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式(注明是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng))和電池的總反應(yīng)方程式___________________________.
(3)若用燃料電池發(fā)電,輸出電流的電流強(qiáng)度為533 A,則每小時(shí)能合成多少水?
。4)電池燃料氫可利用甲醇、天然氣、石油、柴油等,通過(guò)一個(gè)氫氣變換器而得到.寫出利用天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣的化學(xué)方程式___________________.
。5)請(qǐng)根據(jù)文中質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理圖,說(shuō)明負(fù)載的電流方向?yàn)?/span>__________________.
。6)用某種燃料電池給電爐供電,設(shè)電爐的額定功率P0=400 W,電池在不接負(fù)載時(shí)的路端電壓與電爐的額定電壓相同,當(dāng)電爐接到該電源上時(shí),電爐實(shí)際消耗的功率P1=324W.若兩個(gè)這樣的爐并聯(lián)接到該電源上,求兩個(gè)電爐實(shí)際消耗的總功率P2為多少?
如下圖所示是一種氫——氧燃料電池的工作原理圖,其電解質(zhì)為有機(jī)高分子聚合物:
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(1)燃料電池中質(zhì)子交換膜的作用是________________________.
。2)寫出氫氧燃料電池正負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式(注明是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng))和電池的總反應(yīng)方程式___________________________.
。3)若用燃料電池發(fā)電,輸出電流的電流強(qiáng)度為533 A,則每小時(shí)能合成多少水?
。4)電池燃料氫可利用甲醇、天然氣、石油、柴油等,通過(guò)一個(gè)氫氣變換器而得到.寫出利用天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣的化學(xué)方程式___________________.
。5)請(qǐng)根據(jù)文中質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理圖,說(shuō)明負(fù)載的電流方向?yàn)?/span>__________________.
。6)用某種燃料電池給電爐供電,設(shè)電爐的額定功率P0=400 W,電池在不接負(fù)載時(shí)的路端電壓與電爐的額定電壓相同,當(dāng)電爐接到該電源上時(shí),電爐實(shí)際消耗的功率P1=324W.若兩個(gè)這樣的爐并聯(lián)接到該電源上,求兩個(gè)電爐實(shí)際消耗的總功率P2為多少?
17.
(如東啟東期中聯(lián)考14分)如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的三物塊A、B、C放在傾角為300、長(zhǎng)L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
,A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質(zhì)量分別為mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不變,開(kāi)始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止且與斜面間均無(wú)摩擦力作用.如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為0,則相距為r時(shí),兩點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能可表示為
.現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t0,力F變?yōu)楹懔,?dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)撤去力F.已知靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,g=10m/s2.求:
(1)未施加力F時(shí)物塊B、C間的距離;
(2)t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離;
(3)t0時(shí)間內(nèi)庫(kù)侖力做的功;
(4)力F對(duì)A物塊做的總功.
內(nèi)燃機(jī)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,根據(jù)燃料不同可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)等類型.汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作原理均為利用燃料燃燒產(chǎn)生大量的氣體和熱能,推動(dòng)活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng).汽油機(jī)和柴油機(jī)工作原理的區(qū)別在于壓縮的工作物質(zhì)和點(diǎn)火方式不同:汽油是將汽油霧化后和空氣混合,利用活塞下行吸入氣缸,然后活塞上行將其壓縮,到一定體積(活塞幾乎上行到頂端)后采用火花塞(俗稱火嘴,一種采用高壓放電產(chǎn)生火花的裝置)打火,從而點(diǎn)燃混合氣體使之體積劇烈膨脹推動(dòng)活塞下行,當(dāng)活塞下行到底部時(shí),活門打開(kāi),利用二次的壓力排出氣體,完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程;而柴油機(jī)則是吸入空氣進(jìn)行壓縮,到一定程度產(chǎn)生高溫高壓后,噴入霧化的柴油,由于此時(shí)壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過(guò)柴油的燃點(diǎn),柴油立即燃燒推動(dòng)活塞運(yùn)行.柴油機(jī)的壓縮比遠(yuǎn)高于汽油機(jī)(這也是柴油機(jī)效率高于汽油機(jī)的原因之一).根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題:
(1)內(nèi)燃機(jī)推動(dòng)活塞往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)要通過(guò)連桿和________轉(zhuǎn)換為圓周運(yùn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)車輛和其他機(jī)械進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn).
(2)某196柴油機(jī)的壓縮比為1∶20,已知室溫27℃,大氣壓強(qiáng)1.01×105 Pa,測(cè)得壓縮到最大限度時(shí),氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為3.03×106 Pa,此時(shí)混合氣體的溫度是________.
(3)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣發(fā)現(xiàn),汽油機(jī)尾氣中氮的氧化物(以NOx表示)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于柴油機(jī)尾氣,請(qǐng)解釋原因,并寫出相關(guān)的化學(xué)方程式.
(4)鑒于石油儲(chǔ)量,且汽油機(jī)和柴油機(jī)排出的尾氣都嚴(yán)重污染大氣,科學(xué)家們正在努力嘗試采用其他燃料,已經(jīng)成功的方案是采用甲醇(可以通過(guò)煤液化工藝制得)來(lái)部分替代汽油.試寫出甲醇在汽缸中燃燒的化學(xué)方程式.
(5)近日《羊城晚報(bào)》登載了這樣一條新聞:某摩登少女駕摩托車上街購(gòu)物,不幸遭遇飛賊搶劫,開(kāi)走她的摩托車.此時(shí)少女迅速?gòu)氖执心贸鲆恍∥锛,?duì)著已逃出幾十米開(kāi)外的摩托車一按按鈕.只見(jiàn)遠(yuǎn)處疾馳的摩托車立即熄火停車而將飛賊拋出老遠(yuǎn).你認(rèn)為這種“遙控停車裝置”最可能的原理是什么?(請(qǐng)用最簡(jiǎn)潔的文字回答,不超過(guò)20字).
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