下列叙述正确的是
A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极 |
B.上图Zn为负极,发生还原反应 |
C.上图电子由Zn电极流向Cu电极,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液 |
D.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为:O2+4H++4e-= 2H2O |
高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:
下列叙述不正确的是
A.放电时负极反应为:Zn - 2e—+ 2OH— ="=" Zn(OH)2 |
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3 -3e— + 5OH— ="=" FeO42— + 4H2O |
C.放电时每转移3moL电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化 |
D.放电时正极附近溶液的碱性增强 |
高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是
A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 |
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O |
C.放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化 |
D.放电时正极附近溶液的碱性增强 |
工业上将煤气化过程中生成的CO和H2在一定条件下反应制得甲醇,反应的方程式为: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浓度变化表示的平均反应速率v(H2) =____ ;平衡时CO的转化率为____ 。
(2)该反应的平衡常数表达式为 ;若升高反应温度,该反应的平衡常数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在一定温度下,向一恒压容器中充人1 mol CO、2mol H2和1 mol CH3OH,反应达到平衡时,测得混合气体的密度是同温同压下起始混合气体密度的0.8倍,则到达平衡状态前该反应向____ (填“正”或“逆”)反应方向进行。
(4)根据图二,甲醇分解的热化学方程式为 。
(5)若以甲醇为原料制成燃料电池,在碱性介质中负极的电极反应式为____ 。
下列有相关说法不正确的是
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 |
B.在任何条件下,纯水都呈中性 |
C.水的离子积常数Kw随温度、外加酸(碱)浓度的改变而改变 |
D.铅蓄电池充电时,标有“—”的电极应与电源的负极相连 |
下列说法正确的是
A.氢氧燃料电池能量转换的主要形式为化学能转化为电能 |
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应 |
C.电解精炼铜过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等 |
D.催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率 |
下列有相关说法不正确的是
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 |
B.在任何条件下,纯水都呈中性 |
C.水的离子积常数Kw随温度、外加酸(碱)浓度的改变而改变 |
D.铅蓄电池充电时,标有“—”的电极应与电源的负极相连 |
微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应式为
Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O
Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-
总反应式为Ag2O+Zn===ZnO+2Ag
根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是
A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大 |
B.在使用过程中,电子由Ag2O经外电路流向Zn极 |
C.Zn是负极,Ag2O是正极 |
D.Zn极发生还原反应,Ag2O极发生氧化反应 |
CO2作为未来碳源,既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”,又可有效地解决温室效应。目前,人们利用光能和催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。请回答下列问题:
(1)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H =" +206" kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入l L恒容密闭容器,某温度下反应5 min后达到平衡,此时测得CO的物质的量为0.10 mol,则5 min内CH4的平均反应速率为 。平衡后可以采取下列 的措施能使n(CO):n(CH4)增大。
A.加热升高温度
B.恒温恒容下充入氦气
C.恒温下增大容器体积
D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
(2)工业上可以利用CO为原料制取CH3OH。
已知: CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H="-49.5" kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=" +" 41.3 kJ·mol-1
①试写出由CO和H2制取甲醇的热化学方程式 。
②该反应的△S 0(填“>”或“<”或“=”),在 情况下有利于该反应自发进行。
(3)某科研人员为研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始组成比n(H2) : n(CO),在l L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气(CO的投入量均为1 mol),分别在230°C、250°C和270°C进行实验,测得结果如下图,则230℃时的实验结果所对应的曲线是 (填字母);理由是 。列式计算270℃时该反应的平衡常数K: 。
(4)以燃料电池为工作原理测定CO的浓度,其装置如图所示,
该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式 。
关于该电池的下列说法,正确的是 。
A.工作时电极b作正极,O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B.工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
TESLA电动汽车的电池采用了松下提供的NCA系列(镍钴铝体系)的18650A型钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池。电池正极材料为钴酸锂(LiCoO2),负极材料是石墨(C6)。电池反应为:LiCoO2+C6C6Lix+Li1-xCoO2。下列有关说法不正确的是
A.锂离子电池与传统铅蓄电池相比,具有高比能量(比能量指的是单位重量或单位体积的能量)的特点 |
B.废旧锂离子电池先进行“放电处理”让Li+进入石墨(C6)中而利于回收 |
C.放电时,正极锂的化合价未发生改变 |
D.充电时电池正极上发生的反应为:LiCoO2—x e-=Li1-x CoO2+xLi+ |
可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
A.以NaCl或NaOH为电解液时,正极反应都为O2 + 2H2O + 4e—="=" 4OH— |
B.以NaOH为电解液时,负极反应为:Al + 3OH— —3e—="=" Al(OH)3↓ |
C.以NaOH为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 |
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 |
乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池,能在制备乙醛的同时获得电能,其总反应为:2CH2=CH2 + O2→2CH3CHO。下列有关说法正确的是
A.该电池为可充电电池 |
B.每有0.1mol O2反应,则迁移H+ 0.4mol |
C.正极反应式为:CH2=CH2-2e- + 2OH-→CH3CHO + H2O |
D.电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b |
(14分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上常用CO和H2反应生产CH3OH,并开发出甲醇燃料电池。
(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0 kJ·mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1453.0 kJ·mol-1
则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
(2)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0合成甲醇,在230℃~270℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图。
230℃的实验结果所对应的曲线是 (填字母);该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO) 的比值范围是 (填字母) 。
A.1~1.5 B.2.5~3 C.3.5~4.5
(3)制甲醇所需要的氢气,可用下列反应制取:H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g) △H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1。试回答下列问题:
①该温度下,若起始时c(CO)="1" mol·L-1,c(H2O)="2" mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若降低温度,该反应的K值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)某实验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,OH-向 极移动(填“a”或“b”)。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为 。
瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下,有关说法正确的是
A.电池总反应为:4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O |
B.电池工作时,OH-向正极移动 |
C.电极2发生的电极反应为:O2+4H+ + 4e-=2H2O |
D.电流由电极1经外电路流向电极2 |
(1)已知:
甲醇制烯烃反应①:2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g)△H1=-29.0 KJ·mol-1
甲醇脱水反应②:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24.0 KJ·mol-1
乙醇异构化反应③:CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))△H3=+50.8 KJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H= KJ·mol-1
(2)在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打(NaHCO3),并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵。
①写出上述制备小苏打的化学方程式:__________________________________。
②滤出小苏打后,母液提取氯化铵有两种方法:Ⅰ、通入氨,冷却、加食盐,过滤;Ⅱ、不通氨,冷却、加食盐,过滤。其中方法Ⅰ析出的氯化铵的纯度更高,其原因是 。而方法Ⅱ的优点是其滤液可以 。
(3)铅及其化合物可用于蓄电池,耐酸设备及X射线防护材料等。PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为 :PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式 ,电解液中加入Cu(NO3)2的原因是 。