【题目】最近一个科学硏究小组创建了一种通过连续电解将能量储存为化学能的装置。在氧化钇基质的阳极和二氧化钛涂覆的钛阴极之间是可通过H+的固体聚合物电解质。其结构如图所示,则下列说法正确的是
A. 电源的b极为负极
B. 在能量转换过程中,固体电解质中H+由阴极向阳极移动
C. 阴极电极反应式为:OX + 4H+ + 4e﹣═ GC + H2O
D. 为增强阳极电解液导电性,可在水中添加适量NaCl
【答案】C
【解析】
该装置为电解池,由结构示意图可知,与电源b相连的电极上水失电子发生氧化反应生成氧气,则b极为电源的正极,a极为电源的负极,与电源a相连的电极上OX得电子发生还原反应生成GC,电极反应式为OX + 4H+ + 4e﹣═ GC + H2O。
A项、与电源b相连的电极上水失电子发生氧化反应生成氧气,则b极为电源的正极,故A错误;
B项、电解过程中,阳离子由阳极向阴极移动,则在能量转换过程中,固体电解质中H+由阳极向阴极移动,故B错误;
C项、b极为电源的正极,a极为电源的负极,与电源a相连的电极上OX得电子发生还原反应生成GC,电极反应式为OX + 4H+ + 4e﹣═ GC + H2O,故C正确;
D项、该电解池选用的是固体聚合物电解质,不是电解质溶液,故D错误;
故选C。
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【题目】氮是生命物质中重要的组成元素之一。含氮物质的使用既给人类带来福音,又给人们带来一些负面影响。
(1)肥料的三要素,除了氮还有____。
(2)NH3是氮的氢化物,它的空间构型是_____,属于____分子(填写“极性”或“非极性”),N原子的结构示意图是____。
(3)氨的水溶液叫做氨水,它可作为化学肥料。实际使用时,因为有很多不便,所以往往制成铵盐。NH4Cl就是常见的铵盐,NH4Cl属于___晶体,长期使用含NH4Cl的氮肥会使土壤___(填写“酸”或“碱”)化,请结合有关方程式说明原因____。
(4)工业上通常以铁触媒为催化剂,在500℃左右,20~50MPa下合成氨气。采用该压强的原因是____。
(5)含氮废水进入水体会对环境造成污染,某课题小组利用废铝将NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应如下:6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-,该反应中,还原剂是____,被还原的元素是____;每生成2molN2,转移的电子数是_____。
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【题目】合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。
① NH3的电子式是_______。
② 写出步骤c的化学方程式_______。
③ 由图像可知合成氨反应的H______0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0 L的反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示:
① 温度T1、T2、T3大小关系是_______。
② M点的平衡常数 K = _______(可用分数表示)。
(3)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如下:
① 导线中电子移动方向是_______。
② 固氮酶区域发生反应的离子方程式是_______。
③ 相比传统工业合成氨,该方法的优点有_______。
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【题目】下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是( )
A. 加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B. 除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C. 明矾净水的反应:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
D. 加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑与CO2的反应)
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【题目】分别在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)D(g)。其中容器甲中反应进行至5min时达到平衡状态,相关实验数据如表所示:
容器 | 温度/℃ | 起始物质的量/mol | 平衡物质的量/mol | 化学平衡常数 | ||
n(A) | n(B) | n(D) | n(D) | |||
甲 | 500 | 4.0 | 4.0 | 0 | 3.2 | K1 |
乙 | 500 | 4.0 | a | 0 | 2.0 | K2 |
丙 | 600 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.8 | K3 |
下列说法不正确的是
A.0~5min内,甲容器中A的平均反应速率v(A)=0.64mol·L-1·min-1
B.a=2.2
C.若容器甲中起始投料为2.0molA、2.0molB,反应达到平衡时,A的转化率小于80%
D.K1=K2>K3
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【题目】氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业,是难溶于水的白色固体,能溶解于硝酸,在潮湿空气中可被迅速氧化。
Ⅰ.实验室用CuSO4—NaCl混合液与Na2SO3溶液反应制取CuCl。相关装置及数据如图。
回答以下问题:
(1)甲图中仪器1的名称是___;制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-,为提高产率,仪器2中所加试剂应为___。
(2)乙图是体系pH随时间变化关系图,写出制备CuCl的离子方程式___。丙图是产率随pH变化关系图,实验过程中往往用Na2SO3—Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2SO3的作用是___并维持pH在___左右以保证较高产率。
(3)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。洗涤时,用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,作用是___。
Ⅱ.工业上常用CuCl作O2、CO的吸收剂,某同学利用如图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的含量。
A.CuCl的盐酸溶液 | B.Na2S2O4和KOH的混合溶液 |
C.KOH溶液 | D. |
已知:Na2S2O4和KOH的混合溶液可吸收氧气。
(4)装置A中用盐酸而不能用硝酸,其原因是___(用化学方程式表示)。用D装置测N2含量,读数时应注意___。整套实验装置的连接顺序应为___→D。
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【题目】某工厂用含淀粉质量分数为76%的陈化粮10.0t来制取乙醇。如果在发酵过程中有81%的淀粉转化为乙醇,制得的乙醇溶液中含乙醇质量分数为40%,则可制得这样的乙醇溶液质量是
A. 8.74 tB. 9.45tC. 9.88tD. 10.25t
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【题目】草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液里lgX [X表示 或]随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.由图可知H2C2O4的K2的数量级是10-5
B.b点为恰好完全反应点
C.c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)对应1.22<pH<4.19
D.c(Na+)= c(HC2O4-)+2c(C2O42-)对应pH=7
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A. 14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B. 1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C. 1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D. 标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
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