【题目】甲醇燃料电池结构示意图如下。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列说法正确的是( )
A.电解质溶液中,H+向左移动
B.负极反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
C.b处通入甲醇,a处通入空气
D.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】B
【解析】
由电子的方向可知a为负极,b为正极,甲醇在负极被氧化,由题意可知生成CO2和H+,负极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,氧气在正极得电子被还原,生成水,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,以此解答该题。
A、原电池中阳离子流向正极,右侧为原电池正极,H+向右移动,故A错误;
B、甲醇在负极被氧化,由题意可知生成CO2和H+,负极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,故B正确;
C、甲醇在负极被氧化,左侧为负极,所以b处通入空气,a处通入甲醇,故C错误;
D、氧气在正极得电子被还原,生成水,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故D错误;
故答案为B。
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【题目】天然水因含有Ca2+、Mg2+、HCO3—等离子,煮沸后会形成水垢。现有一种干燥水垢6.32g ,加热除去全部结晶水,得到固体M 5.78 g;高温灼烧M至恒重,残余固体为CaO和MgO;放出的气体通入足量澄清石灰水中,产生沉淀6.00g;若产生的气体完全被碱石灰吸收,碱石灰增重2.82g。下列推断合理的是( )
A.M 中一定不含Mg(OH)2B.M中一定含有MgCO3
C.5.78 g M中含CaCO30.05molD.水垢中碳酸盐质量分数为0.823
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【题目】砷(As)的化合物丰富多彩,砷的氧化物的分子结构如图。GaAs是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似,下列说法错误的是
A.砷的氧化物是分子晶体B.砷氧化物的分子式为As6O4
C.GaAs是原子晶体D.熔、沸点:GaAs>砷的氧化物
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【题目】X、Y、Z代表三种元素。已知:①和两种离子具有相同的电子层结构;②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9;③Y和Z两种元素可以形成4核42电子的价阴离子。
(1)Y元素是______(填元素符号,下同),其原子的核外电子排布式为______,Z元素是______,其原子结构示意图为______
(2)由X、Y、Z三种元素形成的含68个电子的盐类化合物的化学式是______
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【题目】往硫酸与硝酸的混合溶液中投入一块未除氧化膜的铝箔,微热使之完全反应,产生2.24 L (已折算为标准状况)NO与H2的混合气体,且该混合气体的平均摩尔质量为13.20 g/mol。
(1)混合气体中NO的体积分数为_________。
(2)若将所得混合气体与一定量的氧气在一定条件下充分反应后,恰好全部转化为硝酸溶液。则所用氧气在标准状况下的体积为_________L。
(3)向铝箔与混酸反应后的溶液中趁热加入一定质量的(NH4)2SO4,冷却后全部溶液正好转化为40.77 g铝铵矾晶体[化学式:NH4Al(SO4)2·12H2O,式量:453]。
①原铝箔中金属铝的质量为_________g。氧化膜的物质的量为___________mol。
②计算原混酸中硫酸的质量分数(保留三位小数,写出计算过程)。___________。
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【题目】能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l )的燃烧热△H分别为285.8kJ·mol1、283.0kJ·mol1和726.5kJ·mol1。请回答下列问题:
①写出表示H2燃烧热的热化学反应方程式____________________。
②甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________________。
(2)以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)= CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) △H=-129.0kJ/mol
①将2.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容积为2L的反应容器,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。在100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用CO表示该反应的平均反应速率为_________________。100℃时反应Ⅰ的平衡常数为_________________。
②工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g) CO(g)+2H2(g),请描述在其他条件不变时,温度对甲醇转化率的影响:____________________。
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【题目】燃煤烟气的脱硫脱硝是目前研究的热点。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574 kJmol-1
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -1160 kJmol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H= -44 kJmol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O( l ) 的热化学方程式_____________。
(2)某科研小组研究臭氧氧化--碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+ O3(g) NO2(g)+O2(g) △H1 = -200.9 kJmol-1 Ea1 = 3.2 kJmol-1
反应Ⅱ:SO2(g)+ O3(g) SO3(g)+O2(g) △H2 = -241.6 kJmol-1 Ea2 = 58 kJmol-1
已知该体系中臭氧发生分解反应:2O3(g) 3O2(g)。请回答:
其它条件不变,每次向容积为2L的反应器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3,改变温度,反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_______。
②下列说法正确的是________。
A.P点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
③假设100℃时P、Q均为平衡点,此时反应时间为10分钟,发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则体系中剩余O3的物质的量是________mol;NO的平均反应速率为________;反应Ⅱ在此时的平衡常数为_______________。
(3)用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能:
①M极发生的电极反应式为___________________。
②当外电路通过0.2 mol电子时,质子交换膜左侧的溶液质量_____(填“增大”或“减小”)____克。
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【题目】金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料是人类使用的三大类基础材料,它们以各自的特点满足着人类多方面的需要。
(1)金属材料中,有一类贮氢合金能够结合氢气形成金属化合物,并在一定条件下分解释放出氢气,该贮运原理属于_______变化,钢铁是制造轮船的主要金属材料,船身外通常装上一定数目比铁更活泼的金属块以防止腐蚀,该金属块可以选择_______(选填“铜块”、“锌块”、“铅块”);
(2)无机非金属材料中,用于电子工业的高纯碳酸钙、高纯氧化钙生产流程如下:
请回答下列问题:
①硝酸钙与碳酸铵在溶液中反应,其基本反应类型为_______;
②实验室常采用_______操作进行沉淀分离;
③生产高纯碳酸钙时,选择“220℃恒温干燥”而不选择“灼烧”的原因是_______;
④高纯氧化钙生产过程中,“干燥”的主要目的是为了防止______(用化学方程式表示);
(3)有机高分子材料“玉米塑料”,因其可降解被广泛用来替代一次性泡沫塑料,“玉米塑料”的使用可减少_______污染,20世纪30年代,尼龙因其抽成细丝极像蚕丝而被推向世界,生活中可采用______方法区分尼龙和蚕丝。
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【题目】十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下,当该装置工作时,下列说法正确的是
A.盐桥中Cl-向Y极移动
B.电路中流过7.5 mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8L
C.电流由X极沿导线流向Y极
D.Y极发生的反应为2NO3-+10e-+6H2O===N2↑+12OH—,周围pH增大
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