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19.美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200℃时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全.电池总反应为:C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确的是(  )
A.a极为电池的负极
B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C.电池正极的电极反应为:2H++O2+4e-═H2O
D.电池工作时1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移

分析 由质子的定向移动方向可知a为负极,b为正极,负极发生氧化反应,乙醇被氧化生成CO2和,电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,正极氧气得到电子被还原,电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O,结合电极反应解答该题.

解答 解:A.原电池工作时,阳离子向正极移动,则a为负极,故A正确;
B.电池工作时,电流由正极经外电路流向负极,在该电池中由b极流向a极,故B正确;
C.正极氧气得到电子被还原,电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O,故C正确;
D.已知电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,则1mol乙醇被氧化失去12mol电子,故D错误;
故选D.

点评 本题考查原电池知识,题目难度中等,本题注意把握根据电池总反应书写电极方程式的方法.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.含铬污水处理是污染治理的重要课题.
污水中铬元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在,常见除铬基本步骤是:

(1)加酸可以使CrO42-转化为Cr2O72-:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
若常温下pH=1溶液中Cr2O72-浓度为0.1 mol•L-1,Cr2O72-浓度是CrO42-浓度的10倍,该化学平衡常数K=1.0×105
(2)六价铬的毒性大约是三价铬的100倍,二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原,反应的离子方程式为3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O.而后再加碱将Cr3+沉淀,已知常温下Ksp[Cr(OH)3]=10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol•L-1,溶液的pH应升高到5.
(3)电解还原法是利用电解产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+.电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片,其中铁片连接直流电源的正极.
(4)Cr(OH)3为绿色粘性沉淀,类似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于强碱溶液.Cr(OH)3溶于稀硫酸的化学方程式为2Cr(OH)3+3H2SO4=2Cr2(SO43+6H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.实验室中某溶液含有Ag+、Cu2+、Ba2+,若依次加入试剂使三种离子分别沉淀出来,过滤得到相应的沉淀,则加入试剂的顺序为(  )
A.NaOH、Na2SO4、NaClB.NaCl、Na2SO4、NaOH
C.NaOH、NaCl、Na2SO4D.Na2SO4、NaOH、NaCl

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注.据中国化工报报道,美国科学家发现了一种新的可将CO2转化为甲醇的高活性催化体系,比目前工业使用的常见催化剂快近90倍.由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO (  )+H2O(g)△H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=+41.19 kJ•mol-1,反应Ⅲ自发进行条件是较低温(填“较低温”、“较高温”或“任何温度”).
(2)在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得在不同反应物起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示.
①据图可知,若要使CO2的平衡转化率大于40%,以下条件中最合适的是B
A.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol; 650K    B.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.7mol;550K
C.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.9mol; 650K    D.n(H2)=3mol,n(CO2)=2.5mol;550K
②在温度为500K的条件下,充入3mol H2和1.5mol CO2,该反应10min时达到平衡:
a.用H2表示该反应的速率为0.135 mol•L-1•min-1
b.该温度下,反应I的平衡常数K=200;
c.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图2中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线:
(3)某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂(发生反应I、Ⅱ、Ⅲ),测得了不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及CH3OH的产率(b),如图3所示,请回答问题:
①该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是CE(选
填编号).
A.改用高效催化剂
B.升高温度
C.缩小容器体积
D.分离出甲醇
E.增加CO2的浓度
②据图可知当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而增大(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):

(1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为B
A.同分异构体   B.同素异形体      C.同系物       D.同位素
(2)固态时,C60属于分子晶体(填“离子”“原子”或“分子”),C60分子中含有双键的数目是30.
(3)硅晶体的结构跟金刚石相似,1mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是2NA个.二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入1个氧原子.二氧化硅的空间网状结构中,硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是6.
(4)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是2.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对减弱的是(  )
序号事实推论
ACa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性:Ca>Mg
B与冷水反应,Na比Mg剧烈金属性:Na>Mg
CSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性:S>C
Dt℃时,Br2+H2?2HBr  K=5.6×107
I2+H2?2HI   K=43
非金属性:Br>I
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.已知X、Y是两种性质相似的短周期元素.
Ⅰ.若X、Y是相邻相似,它们的单质都必须采用电解法制备,但都无需密封保存,
(1)X离子的结构示意图.(2)Y元素在周期表中位置第三周期ⅢA族.
Ⅱ.若X、Y是同族相似$\frac{X}{Y}$,X是形成化合物种类最多的元素.
(3)I2O3以氧化XO,常用于测定XO含量,已知:①2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)△H=-75.66kJ•mol-1
②2XO(g)+O2(g)=2XO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1.请写出XO(g)与I2O5(s)和XO2(g)的热化学方程式:5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s)△H=-1377.17kJ/mol.
(4)工业上用X单质与Y的氧化物反应制取Y单质的过程中,YO是反应中间产物,隔绝空气时YO和NaOH溶液反应(产物之一是Na2YO3)的离子方程式是SiO+2OH-=SiO32-+H2↑.
Ⅲ.若X、Y是对角相似,X、Y的最高价含氧酸的浓溶液都有强氧化性.
(5)下列试剂都可以证明X、Y的最高价含氧酸的浓溶液都有强氧化性的是ABD.
A.铁片    B.铜片     C.二氧化硫       D.木炭
(6)HA是含有X元素的一元酸,常温下,将0.2mol/L的HA溶液与等体积、等浓度的NaOH溶液混合,所得溶液(假设溶液体积可以相加)中部分微粒组成及浓度如图所示,图中N表示OH-(填微粒符号).

(7)某化工厂设计要求:空气中YO2含量不得超过0.02mg/L.某同学用如图所示简易装置测定空气中的YO2含量:准确移取10mL5×10-4mol/L的标准碘水溶液,注入试管中,加2-3滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色,在指定的测定地点抽气,每次抽气100mL,直到溶液的蓝色全部褪尽为止,假设该同学的测量是准确的,则他抽气的次数至少为160次时方可说明该厂空气中的YO2含量达标.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产.回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H).再水解生成乙醇.写出相应的反应的化学方程式C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4
(2)已知:乙烯气相直接水合反应如下:
C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g)  H=-45.5KJ/mol
下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)

①计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=0.07(MPa)-1(Kp表示用平衡分压代替平衡浓度计算出的平衡常数的值,分压=总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为:p1<p2<p3<p4,理由是反应分子数减少,相同温度下,压强升高乙烯转化率提高.
(3)若某温度下,反应C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g)的平衡常数为Kp=0.05MPa-1,体系总压为8.00MPa,各物质的量分数如下表所示.
物质C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)
物质的量分数0.250.250.5
则v(正)<v(逆)(填“>”“<”“=”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.可以用浓磷酸代替浓硫酸制取溴化氢气体的理由是(  )
A.浓磷酸与浓硫酸的性质相似
B.浓磷酸与浓硫酸一样难挥发,且属非氧化性酸
C.浓磷酸无氧化性,只有还原性
D.浓磷酸的酸性强于氢溴酸

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