- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
我国首创的以铝-空气-海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧使铝不断氧化而源源产生电流。此种新型电池中铝作________极,电极上发生的是
________ 反应(“氧化”或“还原”),电极反应式为__________________。
正确答案
负;氧化;Al-3e-==Al3+
原电池是把_______能转化为电能的装置。活泼金属是原电池_______极,发生_______反应(填“氧化”或“还原”);不活泼金属与其他导电材料是原电池的_______极,电解质中的阳离子在正极上_______(填“得”或“失”)电子。
正确答案
化学;负;氧化;正;得
原电池是一种_________________装置。电子的流动方向是从________极到________极;电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接线路,这是因为在潮湿的空气中,铜与铝接触形成__________,其中铝做__________,很快被腐蚀。
正确答案
将化学能转变为电能;负;正;原电池;负极
CO2、SO2、NOx 是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx 是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中的CO2、SO2、NOx 浓度的有 (填字母)
a.减少化石燃料的使用,开发新能源
b.使用无氟冰箱,减少氟里昂排放
c.多步行或乘公交车,少用专车或私家车
d.将工业废气用碱液吸收后再排放
(2)为了降低汽车尾气对大气的污染,有关部门拟用甲醇替代作为公交车的燃料。写出用合成气(CO和H2)生产甲醇的化学方程式 ,已知该反应合成1 mol液态甲醇吸收热量131.9 kJ, 2H2 (g) + CO(g) + 3/2O2g) =CO2 (g) +2H20 (g) △H =-594.1 kJ·mol-1,请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式 。
(3)有人设想以下图所示装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要化工原料。
若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则通入CO2的一极为 极;若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。则负极的电极反应式为 ;
(4)①在研究氮的氧化物的转化时,某小组查阅到以下数据:17℃、1.01×105 Pa时,
2NO2(g) N2O4(g) △H <0的平衡常数 K=13.3,则该条件下密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,若 c (NO2) =" 0.0300" mol·L-1,
c (N2O4)= (保留两位有效数字);
②改变上述体系的某个条件,达到新的平衡后,测得混合气体中 c (NO2) =" 0.04" mol·L-1, c (N2O4) =" 0.007" mol·L-1,则改变的条件为 ;
正确答案
(1)acd (2分)
(2)CO+2 H2=CH3OH(2分)
2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH =-1452 kJ·mol-1(3分)
(3)正(1分); SO2+2H 2O-2e— = SO42-+ 4H+ (2分);
(4)①0.012 mol·L-1 (2分)②升高温度(2分)
(1)使用无氟冰箱,减少氟里昂排放,是抑制臭氧层破坏的,b不正确,其余都是正确的,答案选acd。
(2)根据已知的反应物和生成物可知,方程式为CO+2H2CH3OH。反应①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(l) △H =+131.9 kJ·mol-1,和反应②2H2 (g) + CO(g) + 3/2O2g) =CO2 (g) +2H20 (g) △H =-594.1 kJ·mol-1,所以根据盖斯定律可知,(②-①)×2即得到 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g),所以反应热△H =(-594.1 kJ·mol-1-131.9 kJ·mol-1)×2=-1452 kJ·mol-1。
(3)在反应中碳元素的化合价降低,所以CO2是氧化剂,得到电子,因此CO2在正极通入。SO2失去电子,在负极通入,电极反应式为SO2+2H 2O-2e— = SO42-+ 4H+ 。
(4)①根据平衡常数表达式可知,c (N2O4)=13.3×0.03002=0.012 mol·L-1。
②此时平衡常数是0.007÷0.042=4.375,即平衡常数减小。由于正反应是放热反应,所以改变的条件是升高温度,平衡向逆反应方向移动。
(12分)火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。下列说法正确的是 (填字母代号)。
③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为
(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为: ;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+) c(NO3-)+c(OH-)(填“>”“=”或“<”)
正确答案
(12分,每空2分)
(3)NH4++H2O NH3·H2O+H+ <
略
扫码查看完整答案与解析