银锌原电池广泛用于各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为:
Ag2O+Zn+H2O 2Ag+Zn(OH)2,在此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )
A.Zn(OH)2 | B.Ag | C.Ag2O | D.Zn |
将锌片和铜片用导线相连后一同插入稀硫酸中,导线上便有电流通过。
(1)锌片为___ ___(填“正极”或“负极”),电极反应是 。
(2)铜片为__________(填“正极”或“负极”),发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)该原电池工作时,溶液中的SO42-向 极移动,铜极上的现象是 。
(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0
B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0
(2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应的电极反应式为 。
(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。
现将你设计的原电池通过导线与下图中
电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
① 若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液
则阳极的电极反应式为 ,电解时的化学反应方程式为 ,通过一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCuO粉末,恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为 。
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为
③若用此装置电解精炼铜, 做阳极,电解液CuSO4的浓度
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
④若用此装置在铁制品上镀铜,铁制品做 ,电镀液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是( )
A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,放电时SO42-向Al电极移动 |
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为: Al-3e-+4OH-===AlO2-+2H2O |
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+ |
D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1 mol Ag时,消耗铜电极32 g |
研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是 ( )
A.正极反应式:Ag+Cl--e-="AgCl" |
B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 |
C.Na+不断向“水”电池的负极移动 |
D.AgCl是B还原产物 |
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为_______________。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是________。
(2)如图所示为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+xS=Na2Sx,负极的电极反应式为________,正极的电极反应式为________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________________。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。(Pb的相对原子质量为 207)
(3)Na2S溶液水解的化学方程式 。溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) △H 1(反应Ⅰ)
该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力,已知这两种物质燃烧的热化学方程式为:
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H 2=-283 kJ·mol-
1 (反应Ⅱ)
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1 (反应Ⅲ)
某些化学键的键能数据如下表:
化学键 |
C-C |
C-H |
H-H |
C-O |
C![]() |
H-O |
键能/kJ·mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
请回答下列问题:
⑴反应Ⅰ的焓变△H1= 。
⑵CH3OH (g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H4
该反应的焓变△H4= 。
与CO和H2相比,甲醇作为汽车动力燃料的优点是
。
⑶反应Ⅰ的平衡常数表达式为 。
为提高甲醇的产率,可以采取的措施有
(写出3点)。
既能提高产率,又能提高反应速率的措施是 。
⑷甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)。其工作原理示意图如下:
①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称(或化学式)
②负极的电极反应式为 。
(14分)近年来,我闽许多地区气候异常现象频发,如:云南持续几个月的干旱、北方频发的沙尘暴等,使环境问题再次成为公众的焦点是对环境影响较大的儿种气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。
(1)下列做法中,有利于降低大气中的浓度的有__________ (选填字母)。
a. 直接用煤做燃料
b. 开私家车
c. 棺树造林以增加绿化面积
d. 研究、幵发太阳能使之走进寻常百姓家
(2 )用CO和H2做原料可以合成甲醇,作为液体燃料。已知:
请写出用合成气(CO和H2)合成1mol液态甲醇的热化学反应方程式:__________
(3) 利用电化学原理将CO、SO2R化为重要化工原料,装置如图所示:
①若A为CO,B为H2, C为CH3OH,则通入CO的一极为_____极
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为:__________
(4) ①已知:密闭容器中,条件下,
,其平衡常数K=13.3。
当此反应达到平衡时,若,则
=_______________(保留两位有效数字)。
②若改变上述体系的某个条件,达到新的平衡后,测得混合气体屮,
,则改变的条件是____________________
根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是( )
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s) |
B.Cd (s)+Co2+(aq)=Cd2+(aq)+Co(s) |
C.2Ag+ (aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd(aq) |
D.2Ag+ (aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co(aq) |
(8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产,反应原理:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);已知298 K时,
ΔH=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1,试回答下列问题:
(1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行?________(填“能”或“不能”);在298 K时,将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中,为什么放出的热量小于924 kJ?________。
(2)如图在一定条件下,将1 mol N2和3 mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应达到A平衡时,混合气体中氨占25%,试回答下列问题:
①N2的转化率为________;
②在达到状态A时,平衡常数KA=________(代入数值的表达式,不要求得具体数值),当温度由T1变化到T2时,KA________KB(填“=”、“<”或“>”)。
③在达到状态B时,下列说法正确的是( )
a.通入氩气使压强增大,化学平衡向正反应方向移动
b.N2的正反应速率是H2的逆反应速率的1/3倍
c.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小
d.增加N2的物质的量,H2的转化率降低
(3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后,再向平衡体系中通入氩气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如图:
则阴极的电极反应式为____________________________________________________。
在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源,主要成分是CH4,CH4在光照下可与Cl2反应,也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料。
(1)CH4可与Cl2反应,其反应机理如下:
(2)Cl2→2Cl2 △H=" +243" kJ·mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:________
(2)在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)ClO(g)+3H2(g)△H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。若在2L密闭容器中发生反应,T℃时,通入2 mol CH4(g)和2 mol H2O(g),反应达平衡后,生成l mol CO,此时向容器中同时加入1mol CO和3 molH2的混合气体(保持温度不变),则平衡将 _______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡后平衡常数_______
(3)CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.1kJ·mol-1,恒容条件下达平衡,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有________(选填序号)。
a.再充入1 mol H2 b.使用健化剂 c.再充入2 mol CO d.升高温度
(4)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:则正极的电极反应式为________;反应一段时间后溶液的pH________(填“升高”、“降低”
或“不变”)。
若将反应:Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑设计成原电池(装置如右),
则下列说法正确的是
A.d溶液是稀硫酸 |
B.c溶液颜色变蓝 |
C.b极发生氧化反应 |
D.a极是铜棒 |
用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ( )
A.电子通过盐桥从乙池流向甲池 |
B.铜导线替换盐桥,原电池仍继续工作 |
C.开始时,银片上发生的反应是:Ag—e |
D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同 |
溶氧分析仪能连续、自动测量水中微量的溶解氧含量,可用于工业锅炉用水,实验室制备除氧水等方面。溶氧分析仪的核心部件是氧传感器,传感器中银做阳极,金做阴极,二电极之间连接一稳定的直流电源,以氯化钾溶液为电解质溶液,电解质溶液与取样水之间有一层氧气可以透过的薄膜,测量金电极上产生的还原电流的大小得出氧气的含量。
⑴ 试写出溶氧分析仪的有关电极反应式
阴极_______________________________,阳极____________________________________
⑵ 请从你写的电极反应式推测影响氧传感器的性能的因素可能有哪些?
在高温下高炉中氧含量的测定可用氧化锆(ZrO2)氧传感器来测定,在氧化锆中加入MgO,Y2O3等立方晶系的氧化物后,在600℃以上高温时成为氧的快离子导体。其导电性能主要源于掺杂晶体中的氧离子空位。下图为氧化锆固体电解质的导电原理。
⑶ 写出高氧侧和低氧侧的电极反应式
高氧侧______________________________,低氧侧________________________________
⑷ 若某掺杂电极Y2O3的ZrO2晶体中氧离子空位数为3.01×1020个,则理论上掺杂的Y2O3质量为多少克?
试题篮
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