- 电极反应和电池反应方程式
- 共352题
开学初,小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行,面额10元,每人限兑20枚,且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通,必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误,国家无权规定纪念币的实际购买力;④错误,纪念币与同面额人民币等值流通,在任何时间地点都可使用;由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币,可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能,因其发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间,故②③正确。
知识点
10.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )
正确答案
解析
A.反应CH4+H2O3H2+CO,C元素化合价有﹣4价升高到+2价,H元素化合价由+1价降低到0价,每消耗1molCH4转移6mol电子,故A错误;B.电解质没有OH﹣,否则不会产生二氧化碳,负极反应为H2+CO+2CO32﹣﹣4e﹣=H2O+3CO2,故B错误;C.电池工作时,CO32﹣向负极移动,即向电极A移动,故C错误;D.B为正极,正极为氧气得电子生成CO32﹣,电极反应为:O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣,故D正确.故选D.
考查方向
解题思路
甲烷和水经催化重整生成CO和H2,反应中C元素化合价有﹣4价升高到+2价,H元素化合价由+1价降低到0价,原电池工作时,CO和H2为负极反应,被氧化生成二氧化碳和水,正极为氧气得电子生成CO32﹣,以此解答该题.
易错点
本题考查了化学电源新型电池,明确原电池中物质得失电子、电子流向、离子流向即可解答,难点是电极反应式书写,要根据电解质确定正负极产物,难度中等.
知识点
8.图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示
正确答案
解析
该装置构成原电池,Zn是负极,Cu是正极。A.在
正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气,Cu棒的质量不变,错误;B.由于Zn是负极,不断发生反应Zn-2e-=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,错误;C.由于反应不断消耗H+,所以溶液的c(H)逐渐降低,正确;D.SO42-不参加反应,其浓度不变,错误。
考查方向
解题思路
正极上发生的电极反应为:2H++2e-=H2↑,所以溶液的c(H+)逐渐降低。
易错点
不能正确写出原电池的电极反应。
知识点
7.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、.氢氧燃料电池工作时,H2发生氧化反应,在负极上失去电子,正确;B、升高温度,促进碳酸钠的水解,溶液的pH增大,错误;C、常温常压下,22.4L Cl2中的物质的量小于1mol,含有的分子数小于6.02×1023个,错误;D、室温下,稀释稀醋酸,虽然电离平衡正向移动,自由移动离子的数目增加,但溶液体积的增大起主导作用,自由移动离子的浓度减小,溶液的导电能力减弱,错误。答案选A。
考查方向
解题思路
燃料电池中通燃料的电极为负极,失电子。
易错点
。易错选项是D,注意理解溶液导电性影响因素,溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷的多少,离子浓度越大,离子所带的电荷越多,溶液的导电性越强。若强电解质溶液中离子浓度很小,而弱电解质溶液中离子浓度大,则弱电解质溶液的导电能力强,因此电解质的强弱与电解质溶液的导电性并无必然联系。
知识点
氨的合成是最重要的化工生产之一。
Ⅰ.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
① 用焦炭跟水反应:C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g);
② 用天然气跟水蒸气反应:CH4(g) + H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,且方法②的反应只能在高温下发生,
则方法②中反应的ΔH =___________ kJ/moL。
Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g) + N2(g) 2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
(1) 下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2 b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(2) 甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填>、< 或=)
(3) 乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 (注明单位)。
(4) 分析上表数据,下列关系正确的是________.
a.2c1 = 3mol/L b.ω1 = ω2 c. 2ρ1 = ρ2
(5) 该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=__________(用分数表示)(mol/L)-2。
(6) 常温下NH4+(aq) + H2O(l) NH3•H2O(aq) + H+(aq)的化学平衡常数为5.55×10—10 mol·L—1,则NH3•H2O的电离平衡常数K= (保留三位有效数字)。已知草酸的电离常数为:Ka1=5.9×10—2 Ka2=6.4×10—5,则草酸氢铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是:________________________________________。
Ⅲ.(1)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图1所示。
电池正极的电极反应式是 ,A是 。
(2)用氨合成尿素的反应为2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(s)+ H2O(g)。工业生产时,原料气带有水蒸气。图2表示CO2的转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是 。
②测得B点氨的转化率为40%,则x1 。
正确答案
Ⅰ.ΔH =+(a+3b-c)
Ⅱ.(1) c
(2) t > 5
(3) 0.2 mol·L-1·min-1
(4) c
(5) K= 4/81
(6) 1.80×10-5mol•L-1
C(NH4+)>C(HC2O4-)>C(H+)>C(C2O42-)>C(OH-)
Ⅲ.N2+8H++6e-=2NH4+;氯化铵
(2) Ⅲ;3
解析
略
知识点
碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI.0.2%淀粉溶液.0.20mol·L-1K2S2O8.0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
(1)向KI.Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32—):n(S2O82—) _______。
(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中Vx=____mL,理由是___________________。
(3).已知某条件下,浓度c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
(4)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:
已知:
则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。
正确答案
见解析。
解析
(1) Na2S2O3,<2
(2) 2 保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的
(3)
(4) (△H1-△H2) /2; 负极
知识点
铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
①反应的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 。
③在0.5 mol·L-1 NaOH和1.0 mol·L-1 MgCl2溶液中,
混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应的化学方程式为: 。
正确答案
见解析。
解析
(1)①a+b
②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)①防止Mg Al被空气氧化
②52 mol
③Al
(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
本题以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。
知识点
28.Ⅰ 以下是有关SO2、Cl2的性质实验。
(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。
①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?( )(填“相同”或“不相同”);若D中盛铜粉,通入足量的Cl2,D中的现象是___________;若装置D中装的是V2O5(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为( ) 。
②SO2通入B中,溶液颜色褪去,则该反应的离子方程式为( )。
③E中的试剂为( )(填化学式)
(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入足量(填字母)( ),仍然无法观察到沉淀产生。
A.氨水
B.稀盐酸
C.硝酸钾溶液
D.硫化钠溶液
Ⅱ实验是化学研究的基础,关于下列各装置图的叙述正确的是( )(填序号)
A.装置①可完成多种气体的发生、净化和收集,如铜屑与稀硝酸反应
B.装置②中,a为正极,d为阳极
C.装置③可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2等
D.装置④能用于测量气体体积
Ⅲ 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )(填序号)
A.向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,均有固体析出,蛋白质均发生变性
B.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
C.向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,出现白色沉淀,证明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强
D.向浓度均为0.1 mol·L-1 NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是
正确答案
解析
略
知识点
27.A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子为Na+ 、Ag+ 、NO3- 、SO42- 、 Cl-,在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:
(1)M为电源的_______极(填写“正”或“负”),甲、乙两个烧杯中的电解质分别为_______、_______(填写化学式)。
(2)计算电极f上生成的气体为_______mol。
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式:__________________________________________。
(4)若电解后甲溶液的体积为10L,则该溶液的pH为___________ 。
(5)要使丙恢复到原来的状态,应加入适量的( )(填写化学式)。
正确答案
(1)负 ; NaCl 、AgNO3
(2)0.025mol
(3)4AgNO3+2H2O= 4Ag+O2+4HNO3
(4)12
(5) H2O
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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