题目列表(包括答案和解析)
化学电池是一种可移动或便携式电源,它存在以下几方面的不足:
①电压较低(有时只能采用串联的方式来解决);
②寿命较短[只能采用替换或不断充电(可充电电池)的方法来满足需要];
③存放期有限。
有人认为化学电池的这三个方面的不足,是由它的工作原理(包括电学原理)所决定的,也有人认为这是化学电池的制造技术不完善所造成的。你的看法和依据是什么?请与同学交流、讨论。
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应:
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应:
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是____________________________________________(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(ⅳ)对于CO转化率的影响
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________________。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________
_____________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________________个电子的电量;该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E=_______________(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW·h=3.6×106 J)。
(17分)(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的 中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。若用惰性电极电解AgNO3的水溶液,请写出电池反应的离子方程式
(2)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32—水解所至。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)
(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是 (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1 m2(选填“<”、“=”、“>”)
(4)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为:
负极:
正极: ;
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。
(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html- blog>
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。
②负极反应式为 。
③电极表面镀铂粉的原因为 。
(17分)(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的 中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。若用惰性电极电解AgNO3的水溶液,请写出电池反应的离子方程式
(2)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32—水解所至。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)
(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是 (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1, 醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1 m2(选填“<”、“=”、“>”)
(4)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为:
负极:
正极: ;
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。
(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html - blogid=515359c40100g2ml&url=http://static3.photo.sina.com.cn/orignal/515359c4g79a1c1001942&690
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。
②负极反应式为 。
③电极表面镀铂粉的原因为 。
(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的 中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。若用惰性电极电解AgNO3的水溶液,请写出电池反应的离子方程式
(2)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32—水解所至。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)
(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是 (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1, 醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1 m2(选填“<”、“=”、“>”)
(4)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为:
负极:
正极: ;
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。
(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。
②负极反应式为 。
③电极表面镀铂粉的原因为 。
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