- 电极反应和电池反应方程式
- 共352题
13.二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能;二甲醚是一种无色气体,具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ/mol;工业上用合成气(CO、H2)直接或间接制取二甲醚。下列叙述正确的是 ( )
正确答案
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知识点
13、用a、b两个质量相等的Pt电极电解AlCl3和CuSO4的混合溶液[n(AlCl3):n(CuSO4)=1:9]。t1时刻a电极得到混合气体,其中Cl2在标准状况下为224 mL(忽略气体的溶解);t2时刻Cu全部在电极上析出。下列判断正确的是( )
正确答案
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知识点
29.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如右图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。据此作答:
(1)电解食盐水时,总反应的离子方程式是( ) 。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:( ) 。
(3)已知:① Mg(s) + Cl2(g) = MgCl2(s),ΔH=-641 kJ/mol;
② Ti(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(s),ΔH=-770 kJ/mol;
下列说法正确的是(选填字母)( ) 。
a.Mg的燃烧热为641 kJ/mol
b.Ti的能量一定比TiCl4高
c.等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应,前者放出的热量多
d.Mg还原TiCl4的热化学方程式为:
2Mg(s) + TiCl4(s) = 2MgCl2(s) + Ti(s);ΔH=-512 kJ/mol
(4)在上述产业链中,合成192 t甲醇理论上需额外补充H2 ( ) t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。
(5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是 ( ) 。
正确答案
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知识点
13.用特殊惰性电极a、b电解稀硫酸产生臭氧,在相同条件下a极产生氢气x升, b极产生氧气和臭氧的混合气y升。则y升混合气中臭氧所占体积分数为()(不考虑此条件下臭氧的分解)
正确答案
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知识点
28. A、B、C为三种短周期元素,核电荷数依次增大,且A、B、C三种元素的原子核外电子层数之和为5。已知A是原子结构最简单的元素,B元素原子最外层上的电子数是其电子层数的2倍,A和C之间可形成A2C和A2C2两种化合物。请回答下列问题。
(1)C元素在元素周期表中的位置是 ( );
(2)化合物A2C2的电子式为( )。
(3)常温下,三种由A与B形成的气态化合物X、Y、Z,它们分子中A与B的原子个数皆满足N(A)=2N(B)+2,且B原子个数小于或等于4。当化合物质量满足2m(Y)=m(X)+m(Z),完全燃烧生成B的最高价氧化物时消耗O2的物质的量同时满足2n(Y)=n(X)+n(Z)。则Y的化学式可能为( ),若X、Y、Z中B原子个数比为1∶2∶3,则Z的化学式为( )。
(4)有机化合物E、M分子式不同,它们可能含A、B、C元素中的两种或三种。如果将E、M无论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,与氧气完全反应生成的B的最高价氧化物和消耗的氧气的物质的量也不变。则E、M组成必须满足的条件是( )。
(5)已知在101kPa时,15.0 g Y(分子中B原子数小于3)在氧气中完全燃烧生成BC2和A2C,放出热量324 kJ(25℃时),Y的燃烧热化学方程式是:
_____________________________________________________________________。
(6)Y ─ 空气燃料电池是一种碱性燃料电池。(Y分子中B原子数小于3)电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。则燃料电池放电时:
负极的电极反应式______________________________________。
正确答案
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知识点
27. “低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(系数按顺序填在答题卷上)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为( )(取二位小数,下同)。
②该反应为( )(填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K= ( )。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如下图所示的原电池装置。
①该电池正极的电极反应为( ) 。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为( )。
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp= 2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合(忽略混合前后溶液总体积的变化),若Na2CO3溶液(混合前)的浓度为2×10—4 mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为( )mol/L
正确答案
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知识点
27、(Ⅰ)氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)一定温度下,在1L容积恒定的密闭容器中充入2mol N2和8mol H2并发生反应。10min达平衡,测得氨气的浓度为0.4mol/L,此时氮气的转化率为( )。
(2)图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)过程中能量变化示意图,请写出该反应的热化学方程式( ) 。
(3)NH3(g)燃烧的方程式4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(l),
已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H= -483.6 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)==2NO2 (g) △H=+67.8 kJ/mol
N2(g)+3H2(g)==2NH3 (g) △H=-92.0 kJ/mol
请计算NH3 (g)的燃烧热( )。
(4)将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中,发生反应:
H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 在不同温度下,该反应平衡状态部分数据见表。下列说法正确的是 ( )
A.若T2>T1,则该反应的ΔH<0
B.向容器中充入N2,H2NCOONH4质量增加
C.NH3体积分数不变时,说明该反应达到平衡
D.T1、T2时,H2NCOONH4转化的Δn(T2)=2Δn(T1)
(Ⅱ)海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下:
电渗析法淡化海水示意图如下图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
(1)阳极主要电极反应式是 ( )。
(2)在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有 和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是( )。
(3)淡水的出口为( )(填“a”、“b”或“c”)。
正确答案
Ⅰ、
(1) 10% (1分)
(2) NO2(g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g) △H = -234KJ/mol(2分)
(3) 282.8kJ/mol(2分)
(4)D(2分)
Ⅱ、
(1)(1分)2Cl—-2e—=Cl2↑
(2)(2分)Mg(OH)2;Ca2++ OH—+HCO3—=CaCO3↓+H2O (2分)
(3)b(2分)
解析
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28.I.工业上有一种用C02来生产甲醇燃料的方法:
将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。图中数据a(1,6)表示:在1 min时H2的物质的量是6 mol。
(1)a点正反应速率( )(填“大于”“等于”或“小于”)逆 反应速率。其化学平衡常数K=( )
(2)下列时间段平均反应速率最大的是( ),
A.O~1 min B.1~3 min C.3~8 min D.8~11 min
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线I对应的实验条件改变是( ),曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 ( ),体积不变再充入3molCO2和4 mol H2,H2O(g)的体积分数( )(填“增大”“不变”或“减小”)
Ⅱ.某实验小组欲探究 反应速率与温度的关系,现有1mol/L的KI溶液、0.1mol/L的H2S04溶液、淀粉溶液,则实验时这几种试剂的加入顺序为:KI溶液、( )、( );反应的离子方程式为( )
Ⅲ. 粗镍样品中含Fe、Zn、Ag、Cu等四种金属杂质,为获得高纯度的镍,某兴趣小组同学拟用铅蓄电池为电源,粗镍及石墨为电极,电解硝酸镍溶液对粗镍进行提纯。
(1)电解结束后,在阳极附近的沉淀物中,主要的金属单质为( )(填化学式)。
(2) 若按上图所示连接对铅蓄电池进行充电。充电一段时间后。则在A电极上生成( )(填化学式)。B电极上的电极反应式为( );充电完毕。铅蓄电池的正极是( )极(填“A”或“B”)。
(3)如用甲烷燃料电池为电源,在25℃、101 kPa时,若CH4在氧气中直接燃烧生成1 mol水蒸气放热401 kJ,而l g水蒸气转化成液态水放热2.445 kJ,则CH4的燃烧热为( )(取整数)kJ·mol-。
正确答案
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28.(I)可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比(用m表示),假设还原产物只有NO和NO2两种。其中装置C由广口瓶和量气管组成,量气管由甲、乙两根玻璃管组成,用橡皮管连通,并装入适量水,甲管有刻度(0mL—50mL),乙管可上下移动。
回答下列问题:
(1)实验中气体(NO和NO2)发生装置应选择( )(填装置序号)。
(2)实验中的气体(NO和NO2)通入C装置,请在下图的广口瓶中将导气管画出。
(3)要测定m值,需要将c中的溶液进行中和滴定,由于浓硝酸具有强氧化性,能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验。因此,中和滴定前必须的进行操作是( ) 。
(4)连接好装置,检查气密性后,应进行两步必要的操作:
第一,打开b,向C装置的乙管中加适量水;
第二:( )。
(5)实验前甲、乙两管液面在同一水平面上,最后读数时乙管的液面高于甲管的液面。此时应进行的操作是 ( ) 。
(6)实验后若量气管中气体的体积(换算成标准状况下)为V(L)。C中硝酸的物质的量为n mol,则用含n和V的式子表示m=( )。
II.下列框图中,A由两种黑色的金属氧化物等物质的量混合而成,B中含有四种阳离子,据此回答下列问题:
(1)A的组成是( )(填化学式)。
(2)相同条件下,溶液B中所有阳离子的氧化性由强到弱
的顺序依次是( ) 。
(3)电解所用装置如右图所示。
①电解开始阶段,阴极上的电极反应是( )。
②电解至阴极刚开始有固体R析出时,该溶液中金属离子浓度
由大到小的顺序是( )。
正确答案
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27、(16分)Ⅰ甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
⑴ 一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为( ▲ )。
⑵ 判断⑴ 中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)( ▲ )。
①v消耗(CH3OH) =v生成(CO2) ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
⑶ 右图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g),两容器分别发生上述反应。
已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH转化率为( ▲ );维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,
容器B的体积为( ▲ ) L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
Ⅱ 如图所示2套实验装置,分别回答下列问题。
⑴装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为( ▲ )。
⑵装置2中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红。
① 电源的M端为( ▲ )极;
甲烧杯中铁电极的电极反应为( ▲ ) 。
② 停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为( ▲ )mL。
正确答案
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