如图所示装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近溶液呈红色。请回答:
(1)B极是电源的 极。C电极上的电极反应式: 。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 。
(3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH=13时(此时乙溶液体积为500 mL),丙中镀件上析出银的质量为 。
(4)丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明 ,在电场作用下向Y极移动。
有关下列电化学装置的说法中正确的是( )
A.图a是原电池装置,可以实现化学能转化为电能 |
B.图b电解一段时间后,加入适量CuO固体,可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度 |
C.图c中的X极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼 |
D.图d中若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 |
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。回答下列问题:
①甲烷燃料电池负极的电极反应为________________________。
②闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到的是____________(填化学式),电解氯化钠溶液的总反应方程式为_________________________;
③若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104 C · mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为__________L(标准状况)。
铁是用途最广泛的金属材料之一,但生铁易生锈,请讨论电化学实验中有关铁的性质。
(1)某原电池装置如图所示,右侧烧杯中的电极反应为_________,左侧烧杯中的c(Cl-)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。
(3)用高铁酸盐设计的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。
①写出正极电极反应式________________________________。
②用高铁电池做电源,以铁为阳极,以铜作阴极,对足量KOH溶液进行电解,当电池中有0.2molK2FeO4反应时,则在电解池中生成H2________L。(标准状况)
下图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间,下列有关描述错误的是( )
A.生铁块中的碳是原电池的正极 |
B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 |
C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-=Fe2+ |
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 |
Ⅰ.二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂,其主要制备方法是碳酸锰热分解,反应原理为2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)。经研究发现该反应过程为:① MnCO3(s)
MnO(s) + CO2(g) ②2MnO(s) + O2(g)
2MnO2(s)
(1)反应①达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是 。(填字母序号)
A.平衡常数减小 | B.MnCO3质量不变 | C.CO2压强不变 | D.MnCO3物质的量增加 |
(2)反应②在低温下能自发进行,则其△H 0(填“>”、“<”、“=”)。
(3)某温度下,该平衡体系的总压强为P,CO2、O2的物质的量分别为n1和n2,用平衡分压代替平衡浓度,则碳酸锰热分解总反应的化学平衡常数Kp= (提示:用含P、n1、n2 的字母表达, 分压 = 总压×物质的量分数)
Ⅱ. 软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O。
(4)已知:Ksp[Al(OH)3] =1×10-33,Ksp[Fe(OH)3] =3×10‾39,pH =7.1时Mn(OH)2开始沉淀,pH =9.4时Mg(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+( 欲使其浓度小于1×10-6 mol·L-1),需调节溶液pH范围为_______________________。
(5)由右图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需控制结晶温度范围为 Ⅰ. 。Ⅲ. 二氧化锰也是电化学的重要材料。
(6)碱性锌锰电池的总反应是:Zn + 2MnO2 + 2H2O ="=" 2MnOOH + Zn(OH)2,该电池正极的电极反应为 。
化学反应原理是中学化学学习的重要内容。请回答下列问题:
(1)下列判断正确的是______________。
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH1 CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH2
则ΔH1﹤ΔH2
②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH2
则ΔH1﹤ΔH2
③t ℃时,在一定条件下,将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中,达到平衡状态时反应放出的热量分别为Q1和Q2
则Q1﹤Q2
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH1 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH2
则ΔH1﹤ΔH2
(2)依据氧化还原反应Zn(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+Cu(s)
设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
①铜电极发生的电极反应为_____________________。
②溶液中Cu2+向________极移动。
(3)在一恒温、恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH (g) + H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol
某种反应物和生成物的浓度随时间变化如图所示。
回答下列问题:
①Y的化学式是 。
②反应进行到3min时, v正 v逆(填“>”或“<”、“=”)。反应前3min,H2的平均反应速率,v(H2)= mol·L-1·min-1。
③能证明该反应达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器内各气体的体积分数保持不变 |
B.混合气体密度不变 |
C.3v逆(CH3OH) =v正(H2) |
D.混合气体的平均相对分子质量不变 |
E.CO2的转化率为70%
F.混合气体中CO2与H2的体积比为1﹕3
④上述温度下,反应CH3OH (g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g)的平衡常数K= (计算结果保留2位小数)。
⑤上述反应达到平衡后,往容器中同时加入0.1mol CO2和0.3mol H2O (g),此时平衡将 (填“向左”、“向右”或“不”)移动。
(4)室温时,向20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中不断滴入0.1 mol/L的NaOH溶液,溶液的pH变化与所加NaOH溶液体积的关系如下图所示。下列有关溶液中离子、分子浓度大小关系的描述中正确的是____________。
①.a点时:c(CH3COOH) >c(CH3COO-) > c(Na+) > c(H+) >c(OH-)
②.b点时:c(Na+)=c(CH3COO-) >c(H+) =c(OH-)
③.c点时:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
④.d点时:c(Na+)> c(CH3COO-) > c(OH-) >c(H+)
如右图所示,a、b是多孔石墨电极,某同学按图装置进行如下实验:断开K2,闭合K1一段时间,观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围,此时断开K1,闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是
A.断开K1,闭合K2时,b极上的电极反应式为:2H++2e-=H2↑ |
B.断开K1,闭合K2时,OH-向b极移动 |
C.断开K2,闭合K1时,a极上的电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O |
D.断开K2,闭合K1,一段时间后溶液的pH值要变大 |
目前,科学家正在研究开发一种高能电池——钠硫电池,它以熔融钠、硫为两极,以导电的β—Al2O3陶瓷作固体电解质,反应式如下:2Na+xS Na2Sx,以下说法正确的是
A.放电时,Na作正极,S极发生还原反应 |
B.充电时,钠极与外电源的正极相连 |
C.放电时,阳极发生的反应为:S![]() |
D.若用此电池电解AgNO3溶液,当阳极产生标准状况下的气体1.12L时,消耗的金属钠为4.6g |
大气污染越来越成为人们关注的问题,工业生产尾气中的氮氧化物必须脱除(即脱硝)后才能排放。
(1)已知:
CH4可用于脱硝,其热化学方程式为:
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H3= kJ·mol-1,C-H化学键键能E= kJ·mol-1。
(2)反应2CO(g) +2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)也可用于脱硝,图1为该反应过程中NO的平衡转化率a(NO)与温度、压强的关系[其中初始c(CO)和c(NO)均为1mol.L-1],计算该反应在200cC时的平衡常数K=__ ,图中压强(P1、P2、P3)的大小顺序为_____________。
(3)有人利用电化学方法将CO和NO转化为无毒物质。装置如图2所示
①电极a是 极;②电极b的电极反应式是 。
(4)新型臭氧氧化技术利用具有极强氧化性的0,对尾气中的NO脱除,反应为NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g),在一定条件下,将NO和0,通人密闭容器中并不断加热发生反应(温度不超过各物质的分解温度),NO2的体积分数妒(NO2)随时间变化如图3所示,可以发现t1s后NO。的体积分数下降,其可能的原因是__________。研究小组通过增大比值提高NO的平衡转化率,却发现当
>1时,NO2的物质的量减小,可能原因是________________。
铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各 种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
(2)最近赣州酒驾检查特别严,利用 CrO3具有强氧化性,有机物(如酒精)遇到 CrO3时,猛烈反应,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],另该过程中乙醇被氧化成乙酸, 从而增强导电性,根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
(3)虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀,但 生产成本高,生活中很多情况下还是直接使用钢铁,但易腐蚀, 利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒,为 减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于________处。若 X 为锌,开关K 置于________处。
(4)CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入 适量的 NaCl 进行电解:阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72-发生反应,生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH-结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 = 3.0×10-31, KspCr(OH)3 = 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10-6 mol·L1,则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是( )
A.a电极上发生的反应为:MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O |
B.外电路电子的流向是从a到b |
C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯 |
D.b电极上发生还原反应 |
Ⅰ已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式: 。
Ⅱ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ;△H>0
(1)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为 。
(2)判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号) 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)右图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH转化率为 ;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为 L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
Ⅲ.如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题:
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液,甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________.
(2)若甲池中盛放饱和NaCl溶液,则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________.
X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下图所示变化:
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C
分子中的少一个。请回答下列问题:
(1)Y单质分子的电子式为 。
(2)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入 (填物质名称或化学式均可);负极电极反应式为 。
(3)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应,将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法中,正确的是__________(填写下列各项的序号)。
a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y的单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
d.达到化学平衡的过程中,混合气体平均相对分子质量逐渐减小
试题篮
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