【题目】电池可用于驱动无人潜航器。该电池以海水为电解质溶液,如图所示。该电池工作时,下列说法正确的是 ( )
A.电池总反应是
B.在石墨电极上反应放出氧气
C.石墨电极附近溶液的pH增大
D.溶液中向正极移动
【答案】C
【解析】
镁-H2O2电池中,镁为活泼金属,应为原电池的负极,被氧化,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,H2O2具有氧化性,应为原电池的正极,被还原,电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O,根据电极反应结合原电池的工作原理分析解答。
A.镁-H2O2酸性电池的最终反应物为Mg2+和H2O,电池总反应式为Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O,故A错误;
B.H2O2具有氧化性,应为原电池的正极,被还原,发生还原反应,电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O,故B错误;
C.工作时,正极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O,不断消耗H+离子,正极周围海水的pH增大,故C正确;
D.原电池工作时,阴离子向负极移动,溶液中向负极移动,故D错误;
故选C。
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【题目】开发、使用清洁能源发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H= -90.8kJmol-1。
①某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为____,以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=______。
②要提高反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)中CO的转化率,可以采取的措施是_______。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
(2)①氢氧燃料电池是一种高效无污染的清洁电池它分碱性(用KOH做电解质)和酸性(用硫酸做电解质)燃料电池。如果是酸性燃料电池,则正极反应方程式是____________。
②科研人员设想用如图原电池装置生产硫酸,则负极的电极反应式为__________。
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【题目】乙烯是用途最广泛的基本有机原料,可用于生产塑料、合成橡胶等产品。工业上可用乙烷、二氧化碳、甲醇、乙醇等为原料制乙烯。请回答下列相关问题。
(1)已知H2、C2H4、C2H6的燃烧热依次是286kJ/mol、1411kJ/mol、1560kJ/mol,乙烷热裂解制乙烯的热化学方程式是,则=_______________。
(2)工业上用乙烷热裂解制乙烯时,通常会在保持起始压强不变的情况下用水蒸气对乙烷稀释以提高平衡转化率,其原理是______________________________________________。
向温度为1015K、体积为5L的刚性容器中充入0.03mol水蒸气和0.06mol乙烷,起始压强为0.15MPa,30s后体系达到平衡,乙烷的平衡转化率为60%,则建立平衡的过程中平均反应速率v(H2)=______________mol/(L·s),的平衡常数KP=_______________MPa。
(3)二氧化碳的资源化是目前的热门研究领域,在催化剂的作用下二氧化碳可以和氢气发生反应生成甲烷和低级烯烃CnH2n(n=2~4)。其它条件一定时,反应温度对CO2转化率、CH4选择性、CnH2n选择性的影响如下图所示,从生产低级烯烃的角度考虑,最合适的反应温度是___________。资料显示原料气中时,随着的增大,低级烯烃的选择性会逐渐降低,但氢气的总转化率不发生明显变化,原因可能是_____________________________________________________________________。
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【题目】利用生活中或实验中常见的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计一个原电池。请填写下列空白:
(1)实验原理:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(2)实验原理:电极(______、______)、________、________、稀硫酸、耳机(或者电流计)。(请在空格中填写所缺的实验用品)
(3)实验装置(如图)。
(4)原电池设计及注意的问题:
①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是:在原电池中,由化学能转化为________,在耳机中又由________转化为声音这种能量。
②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的________极,电极反应是_____________________________,发生了________反应。
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【题目】NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是 ( )
A. 常温常压下,0.05 NA个CO2分子所占的体积是1.12 L
B. 1 mol氧气含有氧原子数为NA
C. 常温常压下,32g氧气和34 g H2S分子个数比为1∶1
D. 标准状况下,NA个水分子所占的体积为22.4 L
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【题目】甲烷(CH4)是一种温室气体,NO是常见大气污染物,为消除空气中少量的CH4和NO,工业上可以设计如下反应:CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在温度为T1和T2时,分别将0.40 mol CH4和1.60 mol NO充入体积为2 L的恒容密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示:
(1)根据上图判断该反应的T1________T2。(填“>”“<”或“=”)
(2)温度为T1,0~10 min内NO的平均反应速率v(NO)=___________,反应开始和平衡时容器的压强之比为___________。
(3)温度为T2,反应达到平衡时,NO的转化率为___________(保留3位有效数字)
(4)下列条件的改变不能加快反应速率的是___________。(填字母)
A.加入合适的催化剂 B.缩小容器体积
C.将CH4由0.4 mol改为0.8 mol D.分离出产物CO2
(5)CH4是重要的化石能源,完全燃烧生成CO2和H2O,放出大量热。若以熔融的K2CO3为电解质,可以设计成一种高温燃料电池,正极通入的气体是空气和CO2,负极反应式为:_______________________________________________________。
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【题目】反应 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 可用于工业上制备 Na2S2O3。下列化学用语表示正确的是
A.中子数为20的硫原子:S
B.Na+的结构示意图:
C.Na2S的电子式:
D.CO32-水解的离子方程式 CO32-+2H2O=H2CO3+2OH-
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【题目】锂离子电池己被广泛用作便携式电源。正极材料为LiCoO2、LiFePO4等,负极材料一般为石墨碳,以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯(DEC)作电解液。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为 ________。
(2)PO43-的空间构型为 ________ (用文字描述)。
(3)中的配位数为6,该配合物中的配位原子为 _____。
(4)碳酸二乙酯(DEC)的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为_____,1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ键的数目为_____。
(5)氮化锂是一种新型无机贮氢材料,其晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为_______。
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【题目】下列实验操作中,根据实验现象得出的结论正确的是
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | Br2的CCl4溶液褪色 | 石蜡油分解产生乙烯气体 | |
B | ③中出现气泡 | 可以用平衡移动原理解释 | |
C | ①中出现白色沉淀 ②中出现红褐色沉淀 | Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2] | |
D | 淀粉碘化钾溶液变蓝 | b为直流电源负极 |
A.AB.BC.CD.D
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