氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥,是一种用途广泛的化工原料。(1)下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是 (填字母)。
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)= K(Q) >K(N)
③M点对应的H2转化率是 。
(2)工业制硫酸的尾气中含较多的SO2,为防止污染空气,回收利用SO2,工业上常用氨水吸收法处理尾气。
①当氨水中所含氨的物质的量3mol,吸收标准状况下44.8 L SO2时,溶液中的溶质为 。
②NH4HSO3溶液显酸性。用氨水吸收SO2,当吸收液显中性时,溶液中离子浓度关系正确的是 (填字母)。
a.c(NH4+) = 2c(SO32-) + c(HSO3-)
b.c(NH4+)> c(SO32-)> c(H+)= c(OH-)
c.c(NH4+)+ c(H+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(3)氨气是一种富氢燃料,可以直接用于燃料电池,下图是供氨水式燃料电池工作原理:
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水,该电池正极的电极反应方程式是 。
开发新能源、新材料是实现社会可持续发展的需要。请回答下列问题:
(1)下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图。
则:Mg(s)+2B(s)=MgB2(s) ΔH= 。
(2)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究:25℃水浴时,每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。
A.25℃时,纯铝与水不反应
B.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气
C.25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大
(3)工业上可采用CO和H2合成再生能源甲醇,其反应的化学方程式为
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①在一容积可变的密闭容器中,充有10 mol CO和20 mol H2,用于合成甲醇。
CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示:
上述合成甲醇的反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 。若达到平衡状态A时容器的体积为10 L,则平衡状态B时容器的体积为 L。
②图中虚线为该反应在使用催化剂条件下,起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时,用实线画出不使用催化剂情况下,起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系示意图。
(4)己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚(CH3OCH3)碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池,下列说法正确的是 (填字母)。
A.两种燃料互为同分异构体,分子式和摩尔质量相同,比能量相同
B.两种燃料所含共价键数目相同,断键时所需能量相同,比能量相同
C.两种燃料所含共价键类型不同,断键时所需能量不同,比能量不同
(5)LiFePO4与Li1-xFePO4作为磷酸亚铁锂电池电极材料,充放电过程中,发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化,电池放电时负极发生的反应为LixC6-xe-═xLi++6C,写出电池放电时反应的化学方程式 。
(共16分)Ⅰ.CO和H2作为重要的燃料和化工原料,有着十分广泛的应用。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) △H2= +131.3 kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)△H= kJ·mol-1。
(2)利用反应CO(g) +H2(g)+O2(g) = CO2(g) +H2O(g)设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气(CO和H2物质的量之比为1:1)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质的一种新型电池。现以该燃料电池为电源,以石墨作电极电解饱和NaCl溶液,反应装置以及现象如图所示。则有:
①燃料电池即电源的N极的电极反应式为 _______________________ ;
②已知饱和食盐水的体积为1 L,一段时间后,测得左侧试管中气体体积为11.2 mL(标准状况),若电解前后溶液的体积变化忽略不计,而且电解后将溶液混合均匀,则此时溶液的pH为 。
Ⅱ.CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反应式之一为:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。请回答下列问题:
(3)一定温度下,在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时,反应进行到t时刻时达到平衡状态,此时n(CO)=amol、n(N0)=2amol、n(N2)=bmol,且N2占平衡混合气体总体积的1/4。
①该反应的平衡常数K= (用只含a、V的式子表示)
②判断该反应达到平衡的标志是____(填序号)
A.v(CO2)生成=v(CO)消耗
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
(4)在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示,则:
①有害气体NO的转化率是 ,0~15minCO2的平均反应速率v(CO2)=____(保留小数点后三位)
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件是 。(填序号)。
A.增加CO的量 B.加入催化剂
C.减小CO2的量 D.扩大容器体积
(14分)天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。下图为以天然气为原料制备化工产品的工艺流程。
(1)CH4的VSEPR模型为
(2)一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并能使氨水再生,写出氨水再生时的化学反应方程式
(3)水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);ΔH="-90.8" kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g) + H2(g);ΔH="-41.3" kJ·mol-1
则催化反应Ⅱ室的热化学方程式为
(4)在一定条件下,反应室Ⅲ(容积为VL)中充入amolCO与2amolH2 ,在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g) +2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:①P1 P2(填“<”、“=”或“>”)。
②在其它条件不变的情况下,反应室Ⅲ再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在P1压强下,100℃时,反应:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的平衡常数为 (用含a、V的代数式表示)。
(5)科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。铜电极表面的电极反应式
(13分)(1)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s) △H1<0反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高。
①该反应的平衡常数表达式为K=___。升高温度,平衡常数将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
②能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________。
A.容器中压强不变
B.混合气体的密度不变
C.υ(A):υ(B):υ(C)=2:1:2
D.c(A)=c(C)
(2)为研究不同条件对反应2NO(g)+Cl2(g)2C1NO(g) △H2<0的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol C12,10 min时反应达到平衡。测得NO的转化率为。其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率为,则__________,(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)甲醇(CH3OH)是重要的能源物质,研究甲醇具有重要意义。为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2—离子。电池工作时负极反应式为_________________。用该燃料电池作电源,以石墨为电极电解足量的硫酸铜溶液,当电路中通过0.1 mol电子时,若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入_____(填物质名称),其质量约为_______g。
金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。
(1)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:
该反应的氧化剂是_________,当生成19.2gCu时,反应中转移的电子为_____mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生成(碱式碳酸同)。该过程负极的电极反应式_______________。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(分别作为两个电极的反应物,固体陶瓷(可传导)为电解质,其原理如图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_______。
②放电时,电极A为____极,S发生_______反应。
③放电时,内电路中的的移动方向为_______(填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na所在电极与直流电源_______极相连,阳极的电极反应式为________.
(15分)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有 。
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强
(3)反应③能提高CH3OCH3的产率,原因是 。
(4)将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:
4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示,下列说法正确的是 。
A.△H<0
B.P1<P2<P3
C.若在P3和316℃时,起始n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
(6)图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a电极的电极反应式为 。
(7)甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是:CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O,
CH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。与合成气制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是 。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)=H2O(g)+CO2(g),ΔH=____ ___kJ/mol。
(2)在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
B.混合气体总物质的量不变
C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。A、B两点的平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“=”或“<”,下同);由图判断ΔH _____0。
③某温度下,将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L,则CO的转化率= ,此温度下的平衡常数K= (保留二位有效数字)。
(3)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,用煤炭气(CO、H2)作负极反应物,空气与CO2的混合气体为正极反应物,催化剂镍作电极,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为 。
(14分)尿素是蛋白质代谢的产物,也是重要的化学肥料。工业合成尿素反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)
(1)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素,恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示。
A点的正反应速率v正(CO2)_______B点的逆反应速率v逆(CO2)(填“>”、“<”或“=”);
氨气的平衡转化率为________________________。
(2)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡气体总浓度 (10-3mol/L) |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是 。
A.∆H<0, ∆S<0 B.∆H>0, ∆S<0
C.∆H>0, ∆S>0 D.∆H<0, ∆S>0
②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是________________
A.分离出少量的氨基甲酸铵,反应物的转化率将增大
B.平衡时降低体系温度,CO2的体积分数下降
C.NH3的转化率始终等于CO2的转化率
D.加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵,酸性条件水解更彻底。将氨基甲酸铵粉末逐渐加入1 L0.1 mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下,忽略溶液体积变化),共用去0.052 mol氨基甲酸铵,此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NH4+ )= ;
NH4+ 水解平衡常数值为 。
(3)化学家正在研究尿素动力燃料电池,尿液也能发电!用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,写出该电池的负极反应式: 。
我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知:2CO(g)+ O2(g)=2CO2(g),ΔH=-566 kJ·mol-1
2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s),ΔH=-825.5 kJ·mol-1
反应:Fe2O3(s)+ 3CO(g)2Fe(s)+ 3CO2(g),ΔH=______ kJ·mol-1.
Ⅱ.反应Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=____________.
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________.
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________.
(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器 |
反应物投入的量 |
反应物的转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 |
1mol CO和2mol H2 |
α1 |
c1 |
放出Q1 kJ热量 |
乙 |
1mol CH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2 kJ热量 |
丙 |
2mol CO和4mol H2 |
α3 |
c3 |
放出Q3 kJ热量 |
则下列关系正确的是________.
A.c1=c2
B.2Q1=Q3
C.2α1=α2
D.α1+α2 =1
E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入l mol CO、2mol H2和1mol CH3OH ,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向______(填“正”、“逆”)反应方向移动.
(4)甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式__________________ ____。
焦炭与CO、H2均是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)已知C、H2、CO的燃烧热(△H)分别为-393.5 kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-283 kJ·mol-1,又知水的气化热为+44 kJ/mol。
①焦炭与水蒸气反应生成CO、H2的热化学方程式为___________________。
②若将足量焦炭与2mol水蒸气充分反应,当吸收能量为191.7 kJ时,则此时H2O(g)的转化率为_________________。
(2)将焦炭与水蒸气置于容积为2L的密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其中H2O、CO的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①第一个平衡时段的平衡常数是______________,若反应进行到2 min时,改变了温度,使曲线发生如图所示的变化,则温度变化为___________(填“升温”或“降温”)。
②反应至5 min时,若也只改变了某一个条件,使曲线发生如图所示的变化,该条件可能是下述中的____。
a.增加了C
b.增加了水蒸气
c.降低了温度
d.增加了压强
(3)假设(2)中反应在第2min时,将容器容积压缩至1 L,请在上图中绘制出能反映H2O、CO物质的量变化趋势的图像。
(4)若以CO、O2、K2CO3等构成的熔融盐电池为动力,电解400 mL饱和食盐水,则负极上的电极反应式为______________________,当有5·6g燃料被消耗时,电解池中溶液的pH=__________(忽略溶液的体积变化,不考虑能量的其它损耗)。
CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,工业上利用天然气(主要成分为CH4)与水进行高温重整制备合成气。
(1)已知:CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0kJ/mol,且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。用1 m3(标准状况)的甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气所需的热量为 (保留整数)。
(2)在一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示:
物质浓度 时间/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
CH4 |
0.2mol·L-1 |
0.13 mol·L-1 |
0.1 mol·L-1 |
0.1 mol·L-1 |
0.09 mol·L-1 |
H2 |
0 mol·L-1 |
0.2 mol·L-1 |
0.3 mol·L-1 |
0.3 mol·L-1 |
0.33 mol·L-1 |
①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K 。
②3min时改变的反应条件是 (只填一种条件的改变即可)。
(3)已知温度、压强、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。
①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 X2(填“=”、“>”或“<”下同)。
②图2中两条曲线所示的压强比的关系:P1 P2。
(4)以天然气(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池:
①放电时,负极的电极反应式为 。
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为 。
目前“低碳经济”备受关注。CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试利用所学知识,解决下列问题。
目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题.试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:_________________
(2)一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如表所示:
容器 |
容积/L |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需的时间/min |
|
C(s) |
H2O(g) |
H2(g) |
||||
甲 |
2 |
T1 |
2 |
4 |
3.2 |
8 |
乙 |
1 |
T2 |
1 |
2 |
1.2 |
3 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K=
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度 (填选项字母).
A.=0.8mol•L﹣1 B.=1.4mol•L﹣1
C.<1.4mol•L﹣1 D.>1.4mol•L﹣1
③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g),达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是 (填选项字母).
A.0.6mol、1.0mol、0.5mol、1.0mol
B.0.6mol、2.0mol、0mol、0mol
C.1.0mol、2.0mol、1.0mol、2.0mol
D.0.25mol、0.5mol、0.75mol、1.5mol
(3)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[] |
500K |
600K |
700K |
800K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①该反应的焓变△H 0,熵变△S 0(填>、<或=).
②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 .若以1.12L•min﹣1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为﹣24.9℃),用该电池电解500mL 2mol•L﹣1 CuSO4溶液,通电0.50min后,理论上可析出金属铜 g.
(14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:
(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为 。
(2)某温度下,向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4,发生反应(i),平衡体系中各组分的体积分数均为,则此温度下该反应的平衡常数K= ,CH4的转化率为 。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:
,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 (填“3.5× 106 Pa” “4.O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是 。
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:
①通入a气体的电极是电池的 (填“正”或“负”)极,其电极反应式为 .
②常温下,用此电池以惰性电极电解O.5 L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为 (忽略溶液的体积变化)。
请仔细观察下列三种装置的构造示意图。根据要求回答问题:
(1)电解精炼铜(如图1)时,b极材料是________(填“纯铜”或“粗铜”);其电解质溶液能否用CuCl2替代?答:________(“能”或“否”)。
(2)碱性锌锰电池(如图2)的总反应式为Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2,该电池的负极反应式为______________________。若有0.65g锌参与了电池反应,则转移电子的物质的量为 mol。
(3)铅-硫酸蓄电池(如图3)放电过程中,负极的电极反应式为 ,充电时,Pb电极应接电源的______极(填“正极”或“负极”)。