在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.X是电源的负极 |
B.阴极的反应式是:H2O+2eˉ=H2+O2ˉ CO2+2eˉ=CO+O2ˉ |
C.总反应可表示为:H2O+CO2H2+CO+O2 |
D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1 |
下列说法错误的是( )
A.碱性锌锰电池是二次电池 |
B.铅蓄电池是二次电池 |
C.二次电池又叫蓄电池,它放电后可以再充电使活性物质获得再生 |
D.燃料电池的活性物质没有储存在电池内部 |
关于下列装置说法正确的是
A.装置①中,盐桥中的K+移向CuSO4溶液 |
B.用装置②精炼粗铜,电解液浓度保持不变 |
C.可以用装置②在铜上镀银,c极为银 |
D.装置③中一段时间后会有Fe(OH)2生成 |
铅蓄电池的电池反应为 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l),下列说法错误的是
A.放电时电解质溶液的H+浓度逐渐减小 |
B.利用铅蓄电池电解饱和食盐水制得Cl2 0.050 mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少0.10 mol |
C.充电时阴极的电极反应为 PbSO4(s) + 2e-="Pb(s)" + SO42-(aq) |
D.放电时负极材料质量减小 |
Li﹣Al/FeS电池是一种正在开发的电动车用二次电池,该电池反应式为:2Al+6Li++3FeS=2Al3++3Li2S+3Fe.有关该电池的下列说法中,错误的是( )
A.作为二次电源,该电池在使用的过程中至少存在3种形式的能量转化 |
B.Li﹣Al在电池中作为负极材料,负极的电极反应式为Li﹣e﹣=Li+ |
C.该电池替代现在电动车广泛使用的铅蓄电池可以减少重金属的污染 |
D.充电时,阳极发生的电极反应式为:Li2S+Fe﹣2e﹣=2Li++FeS |
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 |
氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) ΔH2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH= 。(请用含有ΔH1、ΔH2的式子表示)
(2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
温度/K |
平衡时NH3的物质的量/mol |
T1 |
2.4 |
T2 |
2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率α(N2)= 。
③下列图像分别代表焓变(ΔH)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明一段时间后该可逆反应达到了平衡状态的是 。
(3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。
①M区发生的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量为 g(假设溶液电解前后体积不变)。
随着各地“限牌”政策的推出,电动汽车成为汽车届的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A 极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池反应式LixC6+Li1﹣xCoO2C6+LiCoO2.下列说法不正确的是
A.据题意分析可知该隔膜只允许Li+通过,放电时 Li+从左边流向右边 |
B.充电时,A为阴极,发生还原反应 |
C.放电时,B为正极,电极反应式为:Li1﹣xCoO2+xLi++xe﹣=LiCoO2 |
D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收 |
某酒精检测仪是以酸性燃料电池原理设计的,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+ H2O=CH3COOH + 4H+。下列有关说法不正确的是
A.检测时,电解质溶液中的H+向正极移动 |
B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗2.24L氧气 |
C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O |
D.正极上发生的反应为:O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH- |
以煤为主要原料可以制备乙二醇,相关工艺流程下:
(1)写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式____________________
(2)合成气在不同催化剂作用下,可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是 ____(填字母)。
A.草酸( HOOC-COOH) B.甲醇(CH3OH) C.尿素[CO(NH2)2]
(3)工业上还可以利用天然气(主要成分为CH4。)与C02反应制备合成气。已知:
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为
(4)方法2:在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应:
为提高乙二醇的产量和速率,宜采用的措施是___________(填字母)。
A.升高温度 B.增大压强 C.增大氢气浓度
(5)草酸二甲酯水解生成草酸:
①草酸是二元弱酸,可以制备(草酸氢钾),溶液呈酸性,用化学平衡原理解释: 。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是 (填字母)。
A.
B.
C.
(6)乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池,加入乙二醇的电极为电源的 (填“正”或“负”)级,负极反应式为 。
LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是
A.a处通入O2 |
B.b处为电池正极,发生了还原反应 |
C.通入O2的电极发生反应:O2+4e-+4H+ = 2H2O |
D.该装置将化学能最终转化为电能 |
高铁电池是一种可逆电池,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池总反应为3Zn+2K2FeO4+8H20 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列判断不正确的是
A.放电时,负极反应为Zn-2e-+2OH一=Zn(OH)2 |
B.充电时,阴极pH增大 |
C.放电时,若有6mol电子转移,则正极有10 mol OH一移向负极 |
D.充电时,阳极反应为Fe(OH)3+5OH一+3e一=FeO42-+4H2O |