【题目】科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入甲烷和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－(O2＋4e－===2O2－)。
(1)c电极的名称为__________（填“正极”或“负极”），d电极上的电极反应式为_________
(2)如图2所示用惰性电极电解100mL0.5mol·L－1硫酸铜溶液，a电极上的电极反应式为_______，b电极上的电极反应式为 ____________________,若a电极产生56mL(标准状况)气体，则电路中转移的电子为__________mol，所得溶液的pH＝________(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入________(填字母)。
a．CuO b．Cu(OH)2 c．Cu d．Cu2(OH)2CO3
【答案】正极 CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑（或2H2O－4e－===O2↑+4H＋） Cu2++2e－===Cu 1×10－2 1 a
【解析】
图1为原电池，根据电流方向，d电极为负极，甲烷失电子，与氧离子反应生成二氧化碳和水，c极氧气得电子生成氧离子；图2为电解池，a为阳极，电极为惰性电极，溶液中的水失电子生成氧气和氢离子，b极为阴极，铜离子得电子，生成铜。
(1)图1为原电池，根据电流方向，则c电极为正极；d极为负极，甲烷失电子，与氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4＋4O2－－8e－==CO2＋2H2O；
(2)如图2所示用惰性电极电解，a极为阳极，溶液中的水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑（或2H2O－4e－===O2↑+4H＋）；b极铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e－===Cu；产生56mL标况下的氧气时，即0.0025mol，转移0.01mol电子；产生0.01mol氢离子，c(H+)=
=0.1mol/L，则pH=1；a极产生0.0025mol氧气，b极产生0.005molCu，若要恢复到电解前的溶液，则加入0.005molCuO即可，答案为a。
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【题目】草酸亚铁晶体（FeC2O4-2H2O，M=180g.mol-1）为淡黄色固体，难溶于水，可用作电池正极材料磷酸铁锂的原料。回答下列问题：
实验1探究纯草酸亚铁晶体热分解产物
（1）气体产物成分的探究，设计如下装置（可重复选用）进行实验：
①装置B的名称为 ____。
②按照气流从左到右的方向，上述装置的连接顺序为a→___ →点燃（填仪器接口的字母编号）。
③为了排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，实验前应进行的操作是____。
④C处固体由黑变红，其后的澄清石灰水变浑浊，则证明气体产物中含有____。
（2）固体产物成分的探究，待固体热分解充分后，A处残留黑色固体。黑色固体可能是Fe或FeO，设计实验证明其成分为FeO的操作及现象为____。
（3）依据（1）和（2）结论，A处发生反应的化学方程式为____。
实验2草酸亚铁晶体样品纯度的测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质，测定其纯度的流程如下图：
（4）草酸亚铁晶体溶解酸化用KMnO4溶液滴定至终点的离子方程式为____。
（5）草酸亚铁晶体样品的纯度为 ____（用代数式表示），若配制溶液时Fe2+被氧化，则测定结果将____（填“偏高”“偏低”或“不变”）。
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【题目】对煤干馏并检验其中部分产物，装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法不正确的是
A.煤的干馏过程发生复杂的物理、化学变化
B.向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液，溶液变蓝
C.c装置可检验产生的气体中一定含有H2S
D.e装置中产生的现象是固体由黑色变为红色
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【题目】丙烯是重要的有机化工原料，丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义。回答下列问题：
（1）已知：I.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) H=-238kJ·mol-1
II.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-484kJ·mol-1
则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)的H为__。
（2）一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC3H8，开始压强为pkPa，发生丙烷脱氢制丙烯反应。
①下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是__(填字母)。
A. 该反应的焓变(H)保持不变
B. 气体平均摩尔质量保持不变
C. 气体密度保持不变
D. C3H8分解速率与C3H6消耗速率相等
②丙烷脱氢制丙烯反应过程中，C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图a所示。此温度下该反应的平衡常数Kp=__kPa(用含字母p的代数式表示，Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，平衡分压=总压×物质的量分数)。
③已知上述反应中，v正=k正·p(C3H8)，v逆=k逆·p(C3H6)p(H2)，其中k正、k逆为速率常数，只与温度有关，则图a中m点处
=_。
（3）保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是__、__；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是__。
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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】乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物：
下列说法正确的是（ ）
A.正四面体烷的分子式为C4H8B.正四面体烷二氯取代产物有1种
C.环辛四烯核磁共振氢谱有2组峰D.环辛四烯与苯互为同系物
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【题目】H2CO3 和 H2C2O4 都是二元弱酸，不同 pH 环境下它们不同形态的粒子的组成百分率如图所示：
下列说法正确的是
A. 在 pH 为 6.37 及 10.25 时，溶液中 c(H2CO3)＝c(HCO3－)＝c(CO32－)
B. 反应 HCO3－＋H2O
H2CO3＋OH－的平衡常数为 10－7.63
C. 0.1 molL－1 NaHC2O4 溶液中 c(HC2O4－)＋2c(C2O42－)＋c(H2C2O4) ＝0.1 molL－1
D. 往 Na2CO3 溶液中加入少量草酸溶液，发生反应：CO32－＋H2C2O4＝HCO3－＋HC2O4-
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【题目】已知某种燃料含有碳、氢、氧三种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比，可将气态燃料放入足量的O2中燃烧，并使产生的气体全部通过如图所示装置中，得到如表中所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收)。
根据实验数据求：
(1)实验完毕后，生成物中水的质量为________g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为_____________g。
(2)生成的水中氢元素的质量为_______g。
(3)生成的二氧化碳中碳元素的质量为_______ g。
(4)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为_______。
(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子，则该燃料的分子式为_______，结构简式为_______。
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【题目】设NA为阿伏伽德罗常数的值，则下列说法正确的是
A. 0.4mol AgNO3受热完全分解（2AgNO3
2Ag+2NO2↑+O2↑）,用排水法最终收集到气体的分子数为0.2NA
B. 6.4g CaC2中含有的离子总数目为0.3NA
C. 1 mol FeI2与一定量氯气反应时，若已知有1mol Fe2+被氧化则转移的电子数为3NA
D. 1mol 苯和苯甲酸的混合物完全燃烧时消耗O2的分子数为7.5NA
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