【題目】(1)天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料,其主要成分為甲烷。
①以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為___________________________。
②將質(zhì)量相等的鐵棒和石墨棒分別插入CuCl2溶液中,鐵棒接甲烷燃料電池負(fù)極,石墨棒接該電池正極,一段時間后測得鐵棒比石墨棒增加了6.4克。寫出鐵棒電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式________;則理論上消耗CH4的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_____。
(2)如圖所示的實驗裝置中,丙為用碘化鉀溶液潤濕的濾紙,m、n為夾在濾紙兩端的鉑夾;丁為直流電源,x、y為電源的兩極;G為電流計;A、B、C、D四個電極均為石墨電極。若在兩試管中充滿H2SO4溶液后倒立于H2SO4溶液的水槽中,閉合K2,斷開K1。
①丙電解時反應(yīng)的離子方程式為______________。
②繼續(xù)電解一段時間后,甲池中A、B極均部分被氣體包圍,此時斷開K2,閉合K1,電流計G指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則B極的電極反應(yīng)式為__________________,C極的電極反應(yīng)為__________________。
【答案】 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O Cu2++2e-===Cu 0.56L 2I-+2H2O I2+H2↑+2OH- O2+4e-+4H+=2H2O 4OH--4e-=O2↑+2H2O
【解析】(1)①總反應(yīng)為甲烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水,二氧化碳和氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸鉀,所以總方程式為:CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O。正極是氧氣得電子:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,總反應(yīng)減去正極反應(yīng)(將正極反應(yīng)擴(kuò)大2倍,以消去氧氣),得到負(fù)極反應(yīng)為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
②將質(zhì)量相等的鐵棒和石墨棒分別插入CuCl2溶液中,鐵棒接甲烷燃料電池負(fù)極,石墨棒接該電池正極,則鐵棒為電解的陰極,反應(yīng)為:Cu2+ + 2e- = Cu;石墨棒為電解的陽極,反應(yīng)為:2Cl- - 2e- = Cl2↑。一段時間后測得鐵棒比石墨棒增加了6.4克,這6.4g是生成的單質(zhì)銅(0.1mol),則根據(jù)電極反應(yīng)得到轉(zhuǎn)移電子為0.2mol,1個甲烷生成碳酸根失去8個電子,所以參加反應(yīng)的甲烷為0.025mol,即0.56L。
(2)①丙是碘化鉀溶液,電解時陰陽兩極分別是水電離的氫離子和碘化鉀電離的碘離子反應(yīng),所以總方程式為2I-+2H2OI2+H2↑+2OH-
②閉合K2,斷開K1時,是用直流電源對甲乙丙進(jìn)行串聯(lián)電解。A中得到氫氣,B中得到氧氣(因為A中氣體的體積大約是B的2倍),所以A為電解的陰極,B為電解的陽極,進(jìn)而得到直流電源x為正極,y為負(fù)極。斷開K2,閉合K1,電流計G指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明形成原電池。由題意只可能是甲中形成氫氣氧氣燃料電池,對乙丙進(jìn)行電解。所以B電極為原電池的正極,反應(yīng)為氧氣在酸性條件下得電子,方程式為O2+4e-+4H+=2H2O。因為B為正極,所以C為電解的陽極,注意此時c電極表面應(yīng)該有剛才斷開K2,閉合K1時,進(jìn)行電解得到的單質(zhì)銀。所以此時c電極的反應(yīng)為Ag-e- = Ag+。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】m mol C2H2跟n mol H2在密閉容器中反應(yīng),當(dāng)該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時,生成p mol C2H4。將反應(yīng)后的混合氣體完全燃燒,生成CO2和H2O,所需要氧氣的物質(zhì)的是 ( )
A. (3m+n)mol B. C. (3m+n+2p)mol D.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在1.0L密閉容器中放入0.10mol A(g),在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):A(g)═B(g)+C(g)△H=+85.1kJmol﹣1反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見表:
時間t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
總壓強(qiáng)p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
回答下列問題:
(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為(寫出兩項措施).
(2)由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p0計算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為 . 平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 , 列式并計算反應(yīng)的平衡常數(shù)K .
(3)由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),n(總)=mol,n(A)=mol.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)組成原電池的條件,試以反應(yīng):2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+設(shè)計一個原電池,
(1)畫出示意圖并標(biāo)出原電池的正、負(fù)極和電子的流向(畫在下面方框中) , 供選用的電解質(zhì)溶液有:稀硫酸、硫酸銅溶液、三氯化鐵溶液.
供選用的電極材料有:鋅片、銅片、鐵片、石墨.
(2)寫出電極反應(yīng)式. 電極材料及電極反應(yīng)式:
負(fù)極材料: ,
電極反應(yīng)式:
正極材料: ,
電極反應(yīng)式:
電解質(zhì)溶液:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣中含有NO2、NO和CO等有害氣體,現(xiàn)取標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L汽車尾氣,研究發(fā)現(xiàn)該氣體通過催化轉(zhuǎn)化器后,上述三種有害氣體可被完全轉(zhuǎn)化為無害的N2和CO2,再取等體積尾氣通入0.1 mol/L 50 mL NaOH溶液中,其中的NO2和NO恰好被完全吸收。則尾氣中CO的體積分?jǐn)?shù)可能為(說明:汽車尾氣中其它成分氣體與CO和NaOH溶液均不反應(yīng))( )
A. 0.4% B. 0.8% C. 2% D. 4%
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【題目】對于放熱反應(yīng)H2+Cl2 2HCl,下列說法中,正確的是( )
A.1 mol HCl所具有的總能量高于1 mol H2所具有的總能量
B.1 mol H2和1 mol Cl2所具有的總能量高于2 mol HCl所具有的總能量
C.斷開1 mol H﹣H鍵和1 mol Cl﹣Cl鍵所吸收的總能量大于形成1mol H﹣Cl鍵所放出的能量
D.該反應(yīng)中,化學(xué)能只轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?/span>
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【題目】將少量氯水加入KI溶液中振蕩,再加入CCl4,振蕩,靜置后觀察到的現(xiàn)象是( )
A. 形成均勻的紫色溶液 B. 有紫色沉淀析出
C. 液體分層,上層呈紫紅色 D. 液體分層,下層呈紫紅色
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【題目】常溫下,用 0.1000 mol/L NaOH溶液滴定 20.00mL 0.1000 mol/L CH3COOH溶液所得滴
定曲線如圖。下列說法不正確的是
A. a點所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH) + c(CH3COO-)
B. b和c點所示溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(CH3COO-)
C. d點所示溶液中:c(Na+) >c(CH3COO-) >c(OH-) >c(H+)
D. 滴定過程中可能出現(xiàn):c(CH3COOH) >c(CH3COO-) >c(H+)> c(Na+)>c(OH-)
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