高中化学验证原电池的效果计算题

在由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片中发生电化腐蚀，当铜片上共放出3.36L(标准状况)的气体时，H₂SO₄恰好用完，试计算：
⑴消耗锌的质量 ⑵通过导线的电子的物质的量 ⑶原硫酸的物质的量浓度。

按下图装置进行实验，并回答下列问题

（1）判断装置的名称：B池为         
（2）铜极为______极，电极反应式为                      
石墨棒C₂附近发生的实验现象为                       
（3）当C₂极析出224mL气体（标准状态时，锌的质量变化（增加或减少）    g.
CuSO₄溶液的质量变化了（增加或减少了）             g .

在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36 L(标准状况)的氢气时，硫酸恰好用完，则：
(1)产生这些气体消耗的锌的质 量是多少?
(2)通过导线的电子的物质的量是多少?
(3)原稀硫酸的物质的量浓度是多少?

（1）用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　ΔＨ＝－574 kJ·mol^-1
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　ΔＨ＝－1160 kJ·mol^-1
若用标准状况下4.48ＬCH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为　　　　（阿伏伽德罗常数用N_A表示），放出的热量为　　　　　    kJ。
（2）已知：C₃H₈(g )  ====  CH₄(g)＋HC≡CH(g)＋H₂(g)       △H₁＝156.6kJ·mol^-1
CH₃CH＝CH₂(g)  ====  CH₄(g)＋HC≡CH(g)      △H₂＝32.4kJ·mol^-1 
则相同条件下，反应C₃H₈(g)====CH₃CH＝CH₂ (g)＋H₂(g)的△H＝    kJ·mol^-1。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH₄(g)＋H₂O(g)＝CO(g)＋3H₂(g)。部分物质的燃烧热数据如右表：已知1mol H₂O(g)转变为1mol H₂O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH₄和H₂O在高温下反应的热化学方程式                                   。

物 质	燃烧热（kJ·mol^－^1）
H2(g)	－285.8
CO(g)	－283.0
CH4(g)	－890.3

(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl－NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式                        。

在铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若电路中通过0.3 mol e^—，H₂SO₄恰好作用完毕。试计算：
（1）所消耗锌的质量；
（2）生成气体的体积（在标准状况下）；
（3）原200 mL稀硫酸的物质的量浓度。

（正常进度）
（1）写出以30％KOH溶液为电解质溶液，甲烷燃料电池的负极电极反应式______。
（2）在标准状况下，甲烷和氧气的混合气体224mL，充分燃烧后，将生成的气体通入100mL 0.02mol／L的石灰水，得到0.1g白色沉淀。求混合气体中甲烷和氧气的体积比。

(1) 将铁片和铜片用导线连接并插入足量的CuSO₄溶液中，当导线上有0.2mol电子通过时,从理论上分析铁片和铜片的质量变化（写出计算过程）；
(2) 将(1)的反应中的铜片和导线去掉，也能发生反应，同样发生0.2mol电子转移时，铁片上的质量又如何变化？（简要地写出计算过程）

利用铜棒、锌片和200ml稀硫酸组成原电池，将化学能转化为电能，当铜棒上共产生3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗。请回答下列问题：
（1）该原电池的正极反应式为：                              
（2）计算原稀硫酸的物质的量浓度。
（3）若将铜棒换成铁片，仍按题给方式组合起来，能否组成原电池呢？     （填“能”或“不能”）若能组成原电池，此原电池的负极反应式是                    

将锌片和铜片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计，装置如图：

(1) 锌片上发生的电极反应：                      ；
铜片上发生的电极反应：                      ；
(2)若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，
取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算产生标准状况
氢气的体积为多少L？

(6分)在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36 L（标准状况）的H₂时，硫酸恰好用完，则：
① 产生这些气体消耗的锌的质量是多少？
② 通过导线的电子的物质的量是多少？
③ 原稀硫酸的物质的量浓度是多少？

在由铜片、锌片和200mL稀H₂SO₄组成的原电池中，若锌片只发生电化腐蚀。则当在铜片上共放出3.36 L(标准状况)的气体时，H₂SO₄恰好反应完。求：
（1）产生这些气体消耗的锌是多少g？
（2）有多少个电子通过导线？
（3）原稀硫酸的物质的量浓度是多少？

（每空2分共8分）在由铜锌组成的原电池（电解质是稀硫酸）中，有位同学在铜电极收集到了12 g的气体，(1) 铜锌原电池的正、负极的电极反应：
正极：_______________________________ 负极：____________________________  
(2) 铜电极产生12 g气体的过程中有___    __g的锌溶解。
(3) 铜电极产生12 g气体的过程中有___     __mol的电子发生了转移。

氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
（1）根据图1提供的信息，写出该反应的热化学方程式                  ，在图1中曲线        （填“a” 或“b”）表示加入铁触媒的能量变化曲线。
图1                                   图2

（2）在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是        
A．3v(H₂)_正=2v(NH₃)_逆              B．单位时间内生成nmol N₂的同时生成2nmolNH₃
C．混合气体的密度不再改变       D．容器内压强不随时间的变化而变化
（3）一定温度下，向2L密闭容器中充入1molN₂和3molH₂，保持体积不变，0.5min后达到平衡，测得容器中有0.4mol NH₃，则平均反应速率v(N₂)=           ，该温度下的平衡常数K=            。若升高温度，K值变化     （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）为了寻找合成NH₃的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号	T(℃)	n (N2)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ	450	1/3	1
ⅱ	_	_	10
ⅲ	480	_	10

A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B．根据反应N₂+ 3H₂ 2NH₃的特点，在给出的坐标图2中，
画出其在1MPa和10MPa条件下H₂的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。
（5）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的 SCY陶瓷（能传递H⁺），实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式                  。

由Zn—Cu—H₂SO₄组成的原电池，工作一段时间后，锌片的质量减少了6.5g。求：
（1）原电池的_______极生成氢气_______L（标准状况）。
（2）已知：1mol氢气完全燃烧放出285.8kJ的热量。将（1）中获得的氢气燃烧，可以得到_________kJ的热量。
（3）若将电解质溶液改为硫酸铜溶液，当电池输出相同的电量时，电池两极的质量差为_____________。

(8分)将锌片和银片浸入100 mL 1mol·L^―1稀硫酸中组成原电池。
（1）写出锌片和银片上的电极反应方程式？
（2）若该电池中两电极的总质量为6g，工作一段时间后，取出两极洗净干燥后称量质量为4.7g，试计算：①通过导线的电子的物质的量？②工作一段时间后，溶液中的H⁺的物质的量浓度？（设溶液的体积不变）