【题目】如图是锌、铜和硫酸溶液构成的原电池。
(1)Zn为原电池的_____极;Cu为原电池的_____极。
(2)该原电池中电子的流向为_____→R→_____。
(3)电极反应式:正极_____。负极_____。总方程式为:_____。
(4)反应一段时间后,可观察到的现象为_____。
【答案】负 正 Zn Cu 2H++2e-=H2↑ Zn-2e-═Zn2+ 2H++Zn=H2↑+Zn2+ 锌逐渐溶解,铜电极上有气泡产生
【解析】
铜锌与稀硫酸构成原电池,锌做负极,发生氧化反应,铜做正极,氢离子在此极发生还原反应,据此进行分析。
(1)Zn的活泼性大于Cu,则Zn为原电池的负极,Cu为原电池的正极;
(2)Zn为负极、Cu为正极,则该原电池中电子的流向为Zn→R→Cu;
(3)锌作负极,负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,正极发生还原反应,电极方程式为:2H++2e-=H2↑,总反应为:2H++Zn=H2↑+Zn2+;
(4)负极发生反应:Zn-2e-═Zn2+,正极发生反应:2H++2e-=H2↑,则反应一段时间后,可观察到的现象为:锌逐渐溶解,铜电极上有气泡产生。
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【题目】在2 L容积不变的容器中,发生N2+3H2 2NH3的反应。现通入4 mol H2和4 mol N2,10 s内用H2表示的反应速率为0.12 mol/(L·s),则10 s后容器中N2的物质的量是
A. 1.6 mol B. 2.8 mol
C. 3.2 mol D. 3.6 mol
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【题目】某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。
实验I:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。
资料:IO3-在酸性溶液氧化I-,反应为IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O
(1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有_________性。
(2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:
i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能______(填“大”或“小”),反应速率慢导致的。
ii.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3,_____(用离子方程式表示),I2被消耗。
(3)下述实验证实了假设ii合理。
实验II:向实验I的蓝色溶液中加入_______,蓝色迅速消失,后再次变蓝。
(4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如下。
实验III:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表:
表盘 |
| |||
时间/min | 0~t1 | t2~t3 | t4 | |
偏转 位置 | 右偏至Y | 指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次…… | 指针 归零 |
① K闭合后,取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,现象是______。
② 0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。判断IO3- 在a极放电的产物是_______。
③ 结合反应解释t2~t3时指针回到“0”处的原因:________。
(5)综合实验I、II、III,下列说法正确的是_______。
A.对比实验I、II,t秒后溶液变蓝,I中SO32-被完全氧化
B.对比实验I、III,t秒前IO3- 未发生反应
C.实验III中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32-
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【题目】断裂1mol化学键所需要的能量如下:
化学键 | N-N | O=O | N≡N | N-H |
键能kJ·mol-1 | a | 500 | 942 | 391 |
肼(N2H4)的有关反应能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该图表示:1molN2H4与1molO2反应生成1molN2和2molH2O反应热△H=-2752kJ·mol-1
B. a=154
C. N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g) △H=+2752kJ·mol-1
D. 当有2molH2O(g)生成时,放出534kJ·mol-1的热量
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【题目】臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( )
A | B | C | D |
升高温度, | 0~3s内,反应速率为: | t1时仅加入催化剂, | 达平衡时,仅改变x,则x为c(O2) |
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【题目】许多含氮物质是农作物生长的营养物质。
(1)肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的发射。已知下列反应:
①N2(g)+O2(g) =2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-112kJ·mol-1
③2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57kJ·mol-1
④2N2H4(g)+N2O4(g) =3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1136kJ·mol-1
则N2H4与O2反应生成氮气与水蒸气的热化学方程式为_________________。
(2)一定温度下,向某密闭容器中充入1 mol NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g),测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示:
①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为_______。平衡时若保持压强、温度不变,再向体系中加入一定量的Ne,则平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②a点时NO2的转化率为___________,用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp,则该温度下Kp=________Pa-1。
(3)已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g)中,v正=k正c(N2O4),v逆=k逆c2(NO2)(k正、k逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10,则k正=______k逆。升高温度,k正增大的倍数_______(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
(4)氨气是合成众多含氮物质的原料,利用H2-N2—生物燃料电池,科学家以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂,X交换膜为隔膜,在室温条件下即实现了合成NH3的同时还获得电能。其工作原理图如下:
则X膜为___________交换膜,正极上的电极反应式为______________________。
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【题目】化学无处不在,下列说法错误的是( )
A. 《元丰行示德逢》里“雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋”涉及化学反应N2+O22NO
B. 根据化学学科核心素养之一(证据推理与模型认知)可推知Cr(OH)3胶体也可吸附悬浮杂质
C. 纳米铁粉可以高效地去除污水中的重金属离子是因为其具有较强的还原性
D. 二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强酸强碱都会“断路”
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【题目】甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+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=______________。
(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是__________ (填“较低温度”、“ 较高温度”或“任何温度”)
(3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1:3:1:1
D.甲醇的百分含量不再变化
(4)对于反应Ⅰ,不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法不正确的是__________。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
(5)若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应Ⅰ,250℃时反应的平衡常数K=______;若要进一步提高甲醇体积分数。可采取的措施有_________________。
(6)下图是电解Na2CO3溶液的装置图。
阴极的电极反应式为________________
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【题目】下列实验操作可达到实验目的的是
A. 用长颈漏斗可分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
B. 将NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体
C. 用浓盐酸和MnO2反应制备纯净的Cl2,气体产物先通过浓硫酸再通过饱和食盐水
D. 除去Na2CO3固体中的NaHCO3,可将固体加热至恒重
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