【題目】如下圖所示,裝置Ⅰ為甲醇燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ實現(xiàn)鐵棒上鍍銅。
(1)b處應通入_____(填“CH3OH”或“O2”),a處電極上發(fā)生的電極反應式是___________________;
(2)電鍍結束后,裝置Ⅰ中溶液的pH______(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2+的物質(zhì)的量濃度______________;
(3)若銅電極質(zhì)量減小6.4 g,則消耗標況下的O2的體積為_____________________。
(4)若將裝置I中電解質(zhì)溶液換成硫酸溶液,則在工作過程中H+ 移向______電極(填“a”或“b”)。
【答案】 O2 CH3OH - 6e- + 8OH- = CO32-+6H2O 變小 不變 1.12L b
【解析】試題分析:甲醇燃料電池的總反應為2CH3OH+3O2+4OH- =2 CO32-+6H2O,還原劑是甲醇,應通入負極區(qū),氧氣是氧化劑應通入正極室。要想實現(xiàn)鐵棒上鍍銅,鐵必須做陰極,銅做陽極,所以I裝置中左室中的電極為負極,右室中的電極為正極。
(1)b處應通入O2 ,a處電極上發(fā)生的電極反應式是CH3OH - 6e- + 8OH- = CO32-+6H2O;
(2)電鍍結束后,裝置Ⅰ中溶液的氫氧根離子的濃度變小,所以pH變小。裝置Ⅱ中陽極銅溶解變成銅離子、陰極銅離子得電子變成銅析出,所以Cu2+的物質(zhì)的量濃度不變;
(3)若銅電極質(zhì)量減小6.4 g,即溶解了0.1mol,則電路中通過了0.2mol電子,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,燃料電池中要消耗0.05mol氧氣,消耗的O2在標況下的體積為1.12L 。
(4)原電池中,電解質(zhì)的陽離子向正極定向移動。若將裝置I中電解質(zhì)溶液換成硫酸溶液,則在工作過程中H+ 移向b電極。
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【題目】下列反應中.氧化反應與還原反應在同一種元素中進行的是 ( )
A.Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
B.2FeCl2+Cl2═2FeCl3
C.2KClO3 2KCl+3O2↑
D.Cl2+H2O═HClO+HCl
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【題目】化學是一門具有創(chuàng)造性的科學。下列事實不能直接體現(xiàn)這一說法的是( )
A.青蒿素的發(fā)現(xiàn)與合成B.水力發(fā)電
C.新型復合材料的發(fā)明D.“21世紀的金屬”——鈦的冶煉
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【題目】Cl-的物質(zhì)的量濃度相同的NaClMgCl2AlCl3三種溶液,當溶液的體積比為3:2:1時,三種溶液中NaClMgCl2AlCl3的物質(zhì)的量濃度之比為( 。
A. 1:1:1 B. 1:2:3 C. 6:3:2 D. 2:3:6
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【題目】合成氨反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反應過程的能量變化如圖所示。已知N2(g)與H2(g)反應生成17 g NH3(g),放出46.1 kJ的熱量。
請回答下列問題:
(1)該反應通常用鐵作催化劑,加催化劑會使圖中E變_____(填“大”或“小”),E的大小對該反應的反應熱有無影響?________。
(2)起始充入2mol·L-1 N2和5.5 mol·L-1 H2 ,經(jīng)過50 min,NH3的濃度為1mol·L-1,則v(N2)=_____。
(3)已知NH3(g)= NH3 (l) ΔH=-Q kJ·mol-1,則N2(g)+3H2(g)= 2NH3 (l)的H=_________。
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【題目】一定溫度時,1L密閉容器中發(fā)生反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196kJ/mol,數(shù)據(jù):
反應時間/min | n(SO2)/mol | n(O2)/mol |
0 | 2 | 1 |
5 | 1.2 | |
10 | 0.4 | |
15 | 0.8 |
下列說法不正確的是
A. 反應在前5min的平均速率為v (SO2)=0.08mol·L1 min1
B. 保持溫度不變,向平衡后的容器中再充入0.2molSO2和0.1molO2時,v (正)> v (逆)
C. 保持其他條件不變,若起始時向容器中充入2molSO3,達平衡時吸收78.4kJ的熱量
D. 相同溫度下,起始時向容器中充入1.5mol SO3,達平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率為40%
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【題目】體積相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,與NaOH溶液中和時,兩者消耗NaOH的物質(zhì)的量( )
A.無法比較B.相同C.中和HCl的多D.中和CH3COOH的多
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【題目】(1)科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2 △H <0。為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
①前2s內(nèi)的平均反應速率v (N2) = ___________。
②假設在密閉容器中發(fā)生上述反應,達到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是______。
A.選用更有效的催化劑 B.升高反應體系的溫度
C.降低反應體系的溫度 D.縮小容器的體積
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
則反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=_____kJ·mol-1。
一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。
a.體系壓強保持不變 b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變 d.每消耗1 mol SO3的同時生成1 molNO2
測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=_________。
(3)CO可用于合成甲醇,反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關系如下圖所示。該反應ΔH_______0(填“>”或“ <”)。
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