水系锂电池具有安全、环保和价格低廉等优点成为当前电池研究领域的热点。以钒酸钠(NaV3O8)为正极材料的电极反应式为:NaV3O8+xLi++xe-= NaLixV3O8,则下列说法不正确的是
A.放电时,负极的电极反应式:Li-e-Li+ |
B.充电过程中Li+从阳极向阴极迁移 |
C.充电过程中阳极的电极反应式为NaLixV3O8-xe-=NaV3O8+xLi+,NaLixV3O8中钒的化合价发生变化 |
D.该电池可以用硫酸钠溶液作电解质 |
液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 |
B.负极发生的电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O |
C.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触 |
D.该燃料电池持续放电时,K+从负极向正极迁移,因而离子交换膜需选用阳离子交换膜 |
高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O===3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述正确的是
A.放电时,负极反应式为3Zn-6e-+6OH-===3Zn(OH)2 |
B.放电时,正极区溶液的pH减小 |
C.充电时,每转移3 mol电子,阳极有1 mol Fe(OH)3被还原 |
D.充电时,电池的锌电极接电源的正极 |
下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量不减少,请回答下列问题:
(1)M电极的组成元素在周期表中的位置是_________________,电极名称是__________,加入乙醇的铂电极的电极反应式为________________,写出乙池中发生的化学反应的离子式________________;
(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属银4.32g时,甲池中理论上消耗氧气为____________L(标准状况下);若此时乙池溶液的体积为400mL,则乙池中溶液的pH为________;
(3)若在常温常压下,1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量表示该反应的热化学方程式为________________;
(4)甲烷也是一种很好的清洁能源.蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体.甲烷气体燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol.356g“可燃冰”(若分子式为CH4•9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水.放出的热量为__________kJ;
(13分)有A、B、C、D、E、F、G、H八种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A原子的核外电子数与电子层数相等,B的基态原子有3个不同的能级且各能级中电子数相等,D的基态原子与B的基态原子的未成对电子数目相同,A、E同主族,F的基态原子s能级的电子总数与p能级的电子数相等,B、G同族,H的基态原子的3d轨道电子数是4s电子数的4倍。请回答下列问题:
(1)H元素在周期表中属于 区。G的基态原子电子排布式为 CD2中C的杂化类型是___________
(2)下列说法不正确的是 。
a.B2A2分子中含有σ键和π键
b.B2A2分子的沸点明显低于A2D2分子
c.A2D2分子的空间构型为直线形
d.B、C、D的电负性由大到小的顺序为D>C>B
e.B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为D>C>B
f.H2+能与BD分子形成[H(BD)4]2+,其原因是BD分子中含有空轨道
g.B和G的单质能形成相同类型的晶体,其熔点B > G
(3)由B、F、H三种元素形成的一种具有超导性的晶体,B位于F和H原子紧密堆积所形成的空隙当中。晶胞如图所示,该晶体的化学式为___________
(4)CD2、D2和熔融ECD3可制作燃料电池,其原理如下图所示。该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,石墨Ⅰ电极反应式为___________
(1)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学反应方程式为 ;
又知H2O(l)=H2O(g);△H=+44kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时,放出的热量是 kJ
(2)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和水蒸气.又已知: ①N2(气)+2O2(气)=2NO2(气) △H=+67.7kJ/mol ②N2H4(气)+O2(气)=N2(气)+2H2O(气) △H=-534kJ/mol 试写出肼与NO2反应的热化学方程式:
(3)甲烷燃料电池:碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极:___________ _____
负极:__________
总反应方程式: CH4+ 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O
被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效 率的特点.右图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH 溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连 续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.试回答下列问题:
(1)写出氢氧燃料电池工作时负极反应方程式:
负极: 。
(2)为了获得氢 气,除了充分利用太阳能外,工业上利用石油产品与水在高温、催化剂作用下制取氢气.写出丙烷和 H2O 反应生成 H2 和 CO 的化学方程式:
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为 : 电池总离子反应方程式为 。
(4)若将此燃料电池改进为直接以有机物 A 和氧气为原料进行工作,有机物 A 只含有 C、H、 O 三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8 g 该有机物经燃烧生成 44.0 g CO2 和 14.4 g H2O ;质谱图表明其相对分子质量为 84,红外光谱分析表明 A 分子中含有 O—H 键和位于分子端的-C≡C-键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为 6:1:1。A 的分子式是 A的结构简式是
镁—次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点,该电池主要工作原理如图所示,其正极反应为:ClO-+ H2O + 2e-=Cl-+ 2OH-,关于该电池的叙述正确的是
A.该电池中镁为负极,发生还原反应 |
B.电池工作时,OH-向正极移动 |
C.电池工作时,正极周围溶液的pH将不断变小 |
D.该电池的总反应为:Mg + ClO-+ H2O=Mg(OH)2↓+ Cl- |
甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成.电池的总反应式为2CH3OH+3O2+4OH-═2CO+6H2O.则下列说法正确的是
A.电池放电时通入空气的电极为负极 |
B.电池放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O═CO2↑+6H+ |
C.由于CO水解显碱性,电池放电时,电解质溶液的pH逐渐增大 |
D.电池放电时每消耗1molCH3OH转移6mol电子 |
工业废水随意排放会造成严重污染,根据成分不同可采用不同的处理方法。
(1)电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理______________________。
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中,能够产生沉淀的是_________(填序号)
A.Ba(NO3)2 B.BaCl2
C.Ba(OH)2 D.溶有NH3的BaCl2溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性,若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,则生成CuCl的离子方程式是___________。
(2)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,在废水中加入适量NaCl,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在如下反应Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+ 以Cr(OH)3形式除去,下列说法不正确的是______(填序号)
A.阳极反应为Fe-2e-═Fe2+
B.电解过程中溶液pH减小
C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D.电路中每转移12 mol电子,最多有2mol Cr2O72-被还原
(3)废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中,a电极作_________极(填“正”“负”“阴”或“阳”),其电极反应式为___________。
镁-空气电池的工作原理如右图所示。下列说法不正确的是( )
A.工作一段时间后,c(Na+)变大 | B.电池工作时,OH-向a极移动 |
C.气体X 中N2的百分含量与空气相同 | D.电池总反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2 |
2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系,下列叙述错误的是( )
A.a为电池的正极 |
B.电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2Ox+xLi |
C.放电时,a极锂的化合价发生变化 |
D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移 |
科学家们在研制一种吸气式的锂—空气电池,工作时吸收空气中的氧气在多孔金制成的正极表面上反应。总反应可表示为2Li+O2Li2O2下列有关说法正确的是
A.充电时,多孔金制成的电极外接电源负极 |
B.放电时,Li+从负极向正极移动 |
C.放电时,吸收空气中22.4 L的O2,就有2 mol e-从电池负极流出 |
D.该电池可使用含Li+的水溶液作电解质溶液 |
据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为:2CH3OH+3O2 + 4OH- 2CO32-+6H2O,则下列说法错误的是
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极 |
B.充电时电解质溶液的pH逐渐增大 |
C.放电时负极的电极反应为:CH3OH - 6e- + 8OH-=CO32-+6H2O |
D.充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子 |
甲醇来源丰富,价格低廉,是一种重要的化工原料,有着非常重要、广泛的用途。工业上通常用水煤气在恒容、催化剂和加热的条件下生产甲醇,其热化学方程式为:
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ/mol。
(1)该反应的平衡常数表达式为:K= ,如升高温度,K值将 (填:增大、减小或不变)。
(2)以下各项不能说明该反应达到平衡状态的是 .
A、混合气体的密度保持不变 B、甲醇的质量分数保持不变
C、CO的浓度保持不变 D、2v逆(H2)=v正(CH3OH)
(3)在2100C、2400C和2700C三种不同温度、2L恒容密闭容器中研究合成甲醇的规律。
上图是上述三种温度下不同的H2和C0的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线Z对应的温度是 。由起始达到a点所需时间为5min,则H2的反应速率 mol/(L·min)。
(4)某兴趣小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
①该电池工作时,正极是 极(填“a”或 “b”);
②该电池负极反应的离子方程式为 。
试题篮
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