- 化学能与电能
- 共5875题
(1)有人将铂丝插入KOH溶液中做电极,并在两极片上分别通入甲烷和氧气,形成一种燃料电池,在该电池反应中,甲烷发生类似于燃烧的反应,根据以上判断:
①通甲烷的铂丝为原电池的______极,发生的电极反应为______.
②该电池工作时(放电)反应的总化学方程式为______.
(2)X、Y、Z为三种不同短周期非金属元素的单质.在一定条件下发生如下反应:若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,则:
①B的化学式为______;
②向苛性钠溶液中通入过量的A所发生反应的离子方程式为______
③将B与氯气的水溶液充分反应可生成两种强酸,该反应的化学方程式为______.
正确答案
(1)①燃料燃烧时失电子发生氧化反应,原电池的负极上失电子发生氧化反应,所以通甲烷的铂丝为原电池的负极;甲烷燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳是酸性氧化物能和氢氧化钾反应生成碳酸钾和水,所以该电极上的电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
故答案为:负;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
②甲烷失电子发生氧化反应,氧气得电子发生还原反应,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以该反应的电池反应式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;
故答案为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;
(2)①Y是短周期非金属元素的单质且常温下为固体,和Z反应生成气体,所以Y只能是S;硫和非金属单质反应且生成的物质是气体,所以非金属单质为氢气、氧气,A在空气中充分燃烧可生成B,所以A硫和氢气反应的产物,B是硫和氧气反应的产物,从而确定X是氢气,Z是氧气,A是硫化氢,B是二氧化硫.
故答案为:SO2;
②H2S是二元弱酸,能和氢氧化钠反应生成硫化钠和水,当硫化氢过量时硫化钠和硫化氢反应生成硫氢化钠.
故答案为:H2S+OH-=HS-+H2O;
③氯气有强氧化性,二氧化硫既有氧化性又有还原性,当遇到强氧化剂时,二氧化硫作还原剂被氧化,所以二氧化硫和氯气的水溶液反应生成盐酸和硫酸.
故答案为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.
近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物.在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染.
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mo1
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.0kJ/mo1
2(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mo1
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)═N2(g)=2CO2(g)△H=______.
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按如图所示的流程探究某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响);
①前2s内的平均反应速率v(N2)=______.
②在该温度下,反应的平衡常数K=______L•mo1-1(写出计算结果).
③对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明______(填字母)
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小
D.该反应在一定条件下能自发进行
E.该反应使用催化剂意义不大
(3)为节约能源,减少污染,该研究小组继续探究一种高铁电池,这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:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,该电池放电时负极反应式为______,每有1mo1K2FeO4被还原,转移电子的物质的量为______,充电时阳极反应式为______.
正确答案
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol -1
③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol -1
得出反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=-180.5kJ•mol -1+221.0kJ•mol -1+2(-393.5kJ•mol -1)=-746.5 kJ•mol-1,
故答案为:-746.5kJ•mol-1;
(2)①前2s内的平均反应速率v (NO)==3.75×10-4mo•L-1•s-1,v(N2)=
v(NO)=1.875×10-4mo•L-1•s-1,
故答案为:1.875×10-4mo•L-1•s-1;
②2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
初始浓度:10×10-4 3.6×10-3mol 0 0
变化浓度:9×10-4 9×10-4 9×10-4 9×10-4
平衡浓度:1×10-4 2.7×10-3 9×10-4 9×10-4
平衡常数K==5000,
故答案为:5000;
③A.该反应的反应物混合后很稳定,故A错误;
B.该反应一旦发生,将在很短的时间内完成,故B正确;
C.该反应进行的程度大,反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小,故C正确;
D.该反应的判据△H-T△S<0,在一定条件下能自发进行,故D正确;
E.该反应使用催化剂能加快反应速率,故E错误;
故选:BCD;
(4)放电时,Zn为负极,失去电子,发生电极反应:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;
K2FeO4中铁的化合价由+6变化为+3,化合价降低3,所以每有1mo1K2FeO4被还原,转移电子的物质的量为3mo1,
正反应中Fe元素的化合价降低,K2FeO4为正极,则充电时为阳极,发生氧化反应:Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O;
故答案为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;3mo1;Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O.
在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源,主要成分是CH4,CH4在光照下可与Cl2反应,也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料.
(1)CH4可与Cl2反应,其反应机理如下:
(2)Cl2→2Cl2△H=+243kJ•mol-1
①Cl2→2Cl △H=+243KJ• mol-1
②Cl+CH4→CH3+HCl △H=+4KJ•mol-1
③CH3+Cl2→CH3Cl+Cl △H=-106KJ•mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:
(2)在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)
ClO(g)+3H2(g)△H>0.
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将______(填“增大”、“减小”或“不变”).若在2L密闭容器中发生反应,T℃时,通入2mol CH4(g)和2mol H2O(g),反应达平衡后,生成l mol CO,此时向容器中同时加入1mol CO和3molH2的混合气体(保持温度不变),则平衡将______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡后平衡常数______
(3)CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1,恒容条件下达平衡,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有______.(选填序号).
a.再充入1mol H2 b.使用健化剂 c.再充入2mol CO d.升高温度
(4)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:
则正极的电极反应式为:______;
反应一段时间后溶液的pH______(填“升高”、“降低”或“不变”).
正确答案
(1)根据盖斯定律反应CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g)可看成反应②+③得到,则△H=△H②+△H③;
所以CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)△H=-102 kJ•mol-1,故答案为:CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)△H=-102 kJ•mol-1;
(2)因温度对正逆反应速率的影响一致,降低温度反应速率减小,故答案为:减小;
根据等效平衡可知压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即向逆反应方向移动,T℃时,通入2mol CH4(g)和2mol H2O(g),反应达平衡后时,有
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
起始(mol/L) 1 1 0 0
反应(mol/L) 0.5 0.5 0.5 1.5
平衡(mol/L) 0.5 0.5 0.5 1.5
所以平衡常数K==6.75,
平衡常数只与温度有关,与物质的起始浓度无关,所以此时向容器中同时加入1mol CO和3molH2的混合气体(保持温度不变),达到新平衡后平衡常数仍然为6.75,故答案为:向逆反应方向;不变;
(3)a、再充入1mol H2,平衡向正反应方向移动,n(CH3OH)/n(CO)增大,故a正确;
b、使用催化剂,化学反应加快,但平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO)不变,故b错误;
c、再充入2molCO,平衡虽然向正反应方向移动,n(CH3OH)、n(CO)的物质的量增大,但n(CO)增加得更多,二者比值减少,故c错误;
d、升高温度,平衡向逆反应方向移动,n(CH3OH)/n(CO)减小,故d错误;
故选:a;
(4)氧气得到电子,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,该电池的反应式为2O2+CH4+2OH-═CO32-+3H2O,消耗了溶液中的氢氧根离子,且有溶剂水生成,导致溶液中氢氧根离子的浓度降低,故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;降低;
X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16.X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如图所示变化:
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C分子中的少一个.
请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是______.
(2)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入______(填物质名称);负极电极反应式为______.
(3)C在一定条件下反应生成A的化学方程式是______.
(4)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应,△H<0.将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应.下列说法中,正确的是______(填写下列各项的序号).
a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y的单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
d.达到化学平衡的过程中,混合气体平均相对分子质量减小
e.达到化学平衡后,再升高温度,C的体积分数增大.
正确答案
X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16.X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体; 短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2(稀有气体除外),(2)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),判断为氢氧燃料电池,X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16,XZ为O2、H2结合转化关系判断,Y原子序数为7,X为N元素,X+Z=B;Z+Y=A,一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,说明Z元素为H,则X、Y、Z分别为O、N、H,A、B、C分别为NO、H2O、NH3;
(1)X为氧元素,元素周期表中位于第2周期,ⅥA族,故答案为:2周期,ⅥA族;
(2)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔性碳制成,是氢氧燃料电池,负极为氢气发生氧化反应,正极为正极发生还原反应,所以正极反应为:氧气;负极电极反应式为:H2+2OH-=2H2O+2e-;
(3)C为NH3在一定条件下反应生成A为NO,是氨气的催化氧化,反应的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(4)Y的单质(N2)与Z的单质(H2)生成C(NH3)的反应是可逆反应,△H<0,反应为:N2+3H22NH3;,△H<0;
a、化学平衡的标志是正逆反应速率相同,故a正确;
b、将等物质的量的Y(N2)、Z(H2)的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应,设起始量都为1mol,则
N2+3H22NH3
起始量 1 1 0
变化量 x 3x 2x
平衡量 1-x 1-3x 2x
所以氮气所占体积分数为物质的量的百分数=×100%=50%,所以Y(N2)的单质的体积分数始终为50%,故b正确;
c、达到化学平衡时,Y(N2)的单质的体积分数始终为50%,H2和NH3共占50%,所以两种单质在混合气体中的物质的量之比不为1:1,故c错误;
d、达到化学平衡的过程中,气体质量不变,气体物质的量减小,所以混合气体平均相对分子质量增大,故d错误;
e、到化学平衡后,再升高温度,反应是放热反应,平衡逆向进行,C(NH3)的体积分数减小.故e错误;
故选ab.
甲醇可作为燃料电池的原料.以CH4和H2O为原料,通过下列反应反应来制备甲醇.
反应I:CH4 (g)+H2O (g)=CO (g)+3H2 (g)△H=+206.0kJ•mol-1
反应II:CO (g)+2H2 (g)=CH3OH (g)△H=-129.0kJ•mol-1
(1)CH3OH (g)和H2(g)反应生成CH4(g)与H2O(g)的热化学方程式为______.
(2)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积固定为10L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1.
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为______.
②100℃时反应I的平衡常数为______.
③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有______.(填字母)
A.CO的含量保持不变
B.容器中CH4浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.3V正(CH4)=V逆(H2)
(3)按照反应II来生成甲醇,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示.下列说法正确的是______
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c); K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)<M(c); M(b)>M(d)
(4)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为:甲醇蒸汽重整法.该法中的一个主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是______.
(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图3装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式______.
②写出除去甲醇的离子方程式______.
③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式为:______.
正确答案
(1)I:CH4 (g)+H2O (g)=CO (g)+3H2 (g)△H=+206.0kJ•mol-1
II:CO (g)+2H2 (g)=CH3OH (g)△H=-129.0kJ•mol-1
依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得到CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g))△H=+77kJ•mol-1
所以CH3OH (g)和H2(g)反应生成CH4(g)与H2O(g)的热化学方程式为:CH3OH (g)+H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-77.0 kJ•mol-1
故答案为:CH3OH (g)+H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-77.0 kJ•mol-1
(2)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积固定为10L的反应室,在一定条件下发生反应I:图象分析可知100°C甲烷转化率为50%,依据化学平衡三段式列式
CH4 (g)+H2O (g)=CO (g)+3H2 (g)
起始量(mol) 1.0 2.0 0 0
变化量(mol) 1.0×50% 0.5 0.5 1.5
平衡量(mol) 0.5 1.5 0.5 1.5
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率==0.03 mol•L-1•min-1
故答案为:0.03 mol•L-1•min-1
②100℃时反应I的平衡浓度为c(CH4)=0.05mol/L,c(H2O)=0.15mol/L,c(CO)=0.05mol/L,c(H2)=0.15mol/L,
平衡常数K==
=2.25×10-2
故答案为:2.25×10-2
③CH4 (g)+H2O (g)=CO (g)+3H2 (g)
A.CO的含量保持不变,说明反应达到平衡,故A正确;
B.容器中CH4浓度与CO浓度相等,与消耗量和起始量有关反应不一定达到平衡,故B错误;
C.混合气体质量不变,体积不变,反应过程中密度不变,容器中混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡,故C错误;
D.反应速率之比等于化学方程式系数之比是正反应速率之比,3V正(CH4)=V正(H2),若3V正(CH4)=V逆(H2)说明V正(H2)=V逆(H2)说明反应达到平衡,故D正确;
故答案为:A D;
(3)A.该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,则T1<T2<T3,故A错误;
B.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,故温度T1<T3,温度越高,反应速率越快,故υ(a)<υ(c).b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点大于d点压强,则v(b)>v(d),故B错误;
C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,故温度T1<T3,降低温度平衡向正反应方向移动,则K(a)>K(c),平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),故C正确;
D.CO转化率的越大,n总越小,由M=可知,a点n总小,则M(a)>M(c),M(b)>M(d),故D错误;
故选C.
(4)甲醇蒸汽重整法.该法中的一个主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),反应△H>0,反应自发进行需要满足△H-T△S<0,所以反应自发进行是因为该反应是熵增大的反应;
故答案为:该反应是一个熵增的反应,△S>0;
(5))①、通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+;
故答案为:Co2+-e-=Co3+;
②、以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;
故答案为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+.;
③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,甲醇在负极失电子发生氧化反应,在碱溶液中生成碳酸盐,则电池负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O;
故答案为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O;
丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活.
已知:①2C3H8(g)+7O2(g)═6CO(g)+8H2O (l)△H1=-2741.8kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
(1)反应C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O (l) 的△H=______.
(2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g)+H2O (g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=+41.2kJ/mol
①下列事实能说明该反应达到平衡的是______.
a.体系中的压强不发生变化
b.v 正(H2)=v 逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO2的浓度不再发生变化
②5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v(H2)=______.
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2-.在电池内部O2-由______极移向______极(填“正”或“负”);电池的负极电极反应式为______.
(4)用上述燃料电池和惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液.电解开始后阴极的现象为______.
正确答案
(1)已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l)△H1=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
根据盖斯定律,①+②×3得2C3H8(g)+10O2(g)=6CO2(g)+8H2O(l),△H3=-2741.8kJ/mol+(-566kJ/mol
)×3=-4439.8kJ/mol,
即C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2219.9kJ/mol,
故答案为:-2219.9kJ/mol;
(2))①a.由反应可知,反应前后的压强始终不变,则体系中的压强不发生变化,不能判断平衡,故a错误;
b.v正(H2)=v正(CO),只能说明正反应速率的关系,无法确定正逆反应速率的关系,故b错误;
c.因体积不变,气体的总质量不变,所以混合气体的密度始终不变,不发生变化,不能判断平衡,故c错误;
d.CO2的浓度不再发生变化,由平衡的特征“定”可知,则化学反应达到平衡,故d正确;
故答案为:d;
②5min后达到平衡,H2为0.8mol,则v(H2)==0.16mol/(L•min),故答案为:0.16mol/(L•min);
③因平衡常数与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故答案为:不变;
(3)原电池内部阴离子向由正极向负极移动,所以电池内部O2-由正极移向负极;原电池负极放出氧化反应,丙烷在负极放电,与O2-结合生成二氧化碳与水,电极反应式为C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O,
故答案为:正、负;C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O.
(4)电解池阴极发生还原反应,阳离子在阴极放电,水在阴极放电,电极反应式为2H2O-2e-=H2↑+2OH-,同时反应反应Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,故电解开始后阴极的现象为:有无色气体生成,有白色沉淀生成,
故答案为:有无色气体生成,有白色沉淀生成.
Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是___________。电池工作时,电子流向___________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是___________。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的___________(填代号)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是______________________。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为___________。
正确答案
(1)Zn(或锌);正极
(2)Zn与Cu2+反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池,加快反应速率;b
(3)2H++2e-=H2↑;87g
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是_______________;电解液中H2SO4的浓度将变__________;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加__________g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按上图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成__________、B电极上生成__________,此时铅蓄电池的正负极的极性将__________。
正确答案
(1)PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;小;48
(2)Pb;PbO2; 对换
化学电池分为__________,__________,__________,其中碱性锌锰电池属于__________ ,铅蓄电池属于__________。
正确答案
一次电池;二次电池;燃料电池;一次电池;二次电池
Fe、Cu、Al是常见的金属元素,按要求回答下列问题:
(1)向氯化铜溶液中加入一定量的铁粉和铝粉混合物,充分 反应后,下列情况可能出现的是________(填编号)
a.溶液中有Cu2+ 、Fe2+ 、Al3+ ,不溶物为Cu
b.溶液中有Fe2+ 、Al3+ ,不溶物为Cu、Fe
c.溶液中有Fe3+ 、Al3+ ,不溶物为Cu
d.溶液中有Fe2+ ,不溶物为Cu、Al
(2)将一定质量的铁、铝、铜合金,加入1L 一定物质的量浓度的硝酸中,完全溶解,测得溶液 中(忽略溶液体积的变化) c(H+)=0.5mol/L, c(Cu2+)=0.3mol/L,c(Al3+)=0.2mol/L,c(NO3-)=2mol/L,则混合物中铁的质量为_________。
(3)在硫酸铜溶液中加入碘化钾溶液,有白色沉淀生成,溶液的颜色则由蓝色变为深黄色,经分析证明白色沉淀是碘化亚铜,该反应的离子方程式为_________。
(4)Li-Al/FeS是一种可充电电池,电池中用含Li+导电固体作为电解质,在工作过程中Li+的物质的量保持不变,其正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe,则电池的负极反应式为__________。充电时,阳极发生反应的物质是________。用该电池作电源,组成如图所示装置(a、b、c、d均为石墨电极)。
电解后向甲中加入适量的________(填物质化学式),可以使溶液恢复到原来状态,当500mL乙溶液的pH为13时,在b极上生成物质的质量为_________。
正确答案
(1)ab
(2)5.6克
(3)2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
(4)2Li-2e-=2Li+ ; Li2S、Fe ; CuO ; 1.6克
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