【題目】航天飛機常采用新型燃料電池作為電能來源,燃料電池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物質(zhì)與O2一起構(gòu)成的電池裝置。它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,甲烷燃料電池以KOH溶液為電解質(zhì),其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH4+2O2+2OH-===CO32—+3H2O。
(1)負(fù)極上的電極反應(yīng)為____________________________________。
(2)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5.6 L O2時,有________ mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
(3)開始放電時,正極附近溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】CH4+10OH--8e-===CO32—+7H2O 1 增大
【解析】
(1)該燃料電池中,負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子;
(2)根據(jù)氧氣和轉(zhuǎn)移電子正極的關(guān)系式計算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量;
(3)放電時,正極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致氫氧根離子濃度增大。
(1)該燃料電池中,負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,其電極反應(yīng)式分別為:CH4+10OH--8e-===CO32—+7H2O,故答案為:CH4+10OH--8e-===CO32—+7H2O;
(2)氧氣物質(zhì)的量= =0.25mol,因負(fù)極電極反應(yīng)式為: 2H2O+O2+4e=4OH知,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=4n(O2)=4×0.25mol=1mol,故答案為:1;
(3)放電時,正極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致氫氧根離子濃度增大,則溶液的pH增大,故答案為:增大。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】運用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要的意義。請回答下列問題:
(1)已知在25 ℃,101 kPa下,斷開1 mol H—H鍵要吸收436 kJ的能量,斷開1 mol I—I鍵要吸收151 kJ的能量,斷開1 mol I—H鍵要吸收298 kJ的能量。
①通過以上數(shù)據(jù)計算當(dāng)I2和 H2反應(yīng)生成2 mol H—I時會放出9kJ的能量;若將1 mol I2和1 mol H2置于密閉容器中,并在上述條件下反應(yīng),發(fā)現(xiàn)熱量實測值(恢復(fù)到25 ℃,101 kPa)遠(yuǎn)小于上述計算值,你認(rèn)為最可能的原因是_______________________。
(2)一定條件下,甲烷與水蒸氣發(fā)生反應(yīng):CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),工業(yè)上可利用此反應(yīng)生產(chǎn)合成氨原料氣H2。
①一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充入1.6 mol CH4和2.4 mol H2O(g)發(fā)生上述反應(yīng),CO(g)的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(H2)=__________ mol·L-1·min-1, 平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為_____________。[轉(zhuǎn)化率=×100%]
②若要進(jìn)一步提高該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,除了使用催化劑和升高溫度外, 還可以采取的措施有_______________________(任寫一條)。
③下列能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填代號)。
a υ逆(CH4)=3υ正(H2)
b 恒溫恒容時,容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
c CH4(g)、H2O(g)的濃度保持不變
d CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質(zhì)的量之比為1:1:1:3
e 斷開3 mol H-H鍵的同時斷開2 mol O-H鍵
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是某學(xué)校實驗室從化學(xué)試劑商店買回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容.據(jù)此,下列說法正確的是
A. 該硫酸的物質(zhì)的量濃度為 9.2 mol/L
B. 1 mol Zn與足量的該硫酸反應(yīng)產(chǎn)生2 g氫氣
C. 配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取該硫酸50 mL
D. 該硫酸與等質(zhì)量的水混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于9.2 mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】許多變化中存在著能量的變化,請回答下列問題:
(1)從化學(xué)鍵角度上看,化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是____________。
已知反應(yīng)2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g),反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示:
則反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵是_______(用相應(yīng)化學(xué)鍵的符號表示),該反應(yīng)是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(1)中,該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量____(填“>”或“<”)生成物的總能量。
(2)寫出一個屬于吸熱反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,針對表中的①~⑩種元素,填寫下列空白:
主族 周期 | I A | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0族 |
第二周期 | ① | ② | ③ | |||||
第三周期 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
第四周期 | ⑨ | ⑩ |
(1)在這些元素中,化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是:_____(填具體元素符號,下同),原子結(jié)構(gòu)示意圖為_______。元素⑩名稱為_________。
(2)在最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的化合物的分子式是_________,堿性最強的化合物的電子式是:________________。
(3)用電子式表示元素④與⑥的化合物的形成過程:___________________,該化合物屬于_____(填“共價”或“離子”)化合物。
(4)表示①與⑦的化合物的電子式________,該化合物是由_______(填“極性”或“非極性”)鍵形成的。
(5)③、⑥、⑦三種元素形成的離子,離子半徑由大到小的順序是_________(用化學(xué)式表示)。
(6)元素③的簡單氫化物的結(jié)構(gòu)式為_____;該氫化物常溫下和元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“分子篩”是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽(NaAlSiO4·nH2O),其中有許多籠狀孔穴和通道,能讓直徑比孔穴小的分子通過而將大的分子留在外面,故此得名。利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備“分子篩”的一種工藝流程如下:
(1)“分子篩”的化學(xué)式用氧化物形式可表示為_______________。
(2)鋁灰水解產(chǎn)生的氣體為________(填化學(xué)式);“水解”在加熱條件下而不在室溫下進(jìn)行的原因是________________________。
(3)“酸溶”時,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。
(4)該工藝中濾渣的顏色為________________________。
(5)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗?zāi)M從濃縮海水(含Ca2+、Mg2+、SO42-)中提取試劑級NaCl:
①實驗中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液,則有難溶的Mg2(OH)2CO3生成,同時有氣體逸出。該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。
②該學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)上述實驗即使BaCl2用量不足,第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。從平衡角度分析其原因:_____________________________________________。
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【題目】下列根據(jù)實驗現(xiàn)象所得出的結(jié)論中,正確的是( )
A. 無色溶液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,結(jié)論:原溶液可能含有CO32-
B. 某物質(zhì)焰色反應(yīng)呈黃色,結(jié)論:該物質(zhì)是鈉鹽
C. 無色試液加入NaOH溶液,加熱產(chǎn)生的氣體使紅色石蕊試紙變藍(lán),結(jié)論:試液中含NH3
D. 無色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加鹽酸,沉淀不消失,結(jié)論:原溶液一定含有SO42-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列熱化學(xué)方程式和結(jié)論之間的關(guān)系正確的是( )
A. 常溫常壓下,1g H2在足量Cl2中燃燒生成HCl放出92.3kJ的熱量,則熱化學(xué)方程式可表示為H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H= -184.6kJ
B. 甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol-1則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
C. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1,則1molNaOH的稀溶液與足量的稀鹽酸完全中和,其中和熱為57.3kJ·mol-1
D. 500℃.30MPa下,將0.5mol N2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -38.6kJ·mol-1
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【題目】研究小組進(jìn)行如下表所示的原電池實驗:
實驗編號 | ① | ② |
實驗裝置 | ||
實驗現(xiàn)象 | 連接好裝置5分鐘后,靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn),兩側(cè)銅片表面均無明顯現(xiàn)象 | 連接好裝置。開始時左側(cè)鐵片表面持續(xù)產(chǎn)生氣泡,5分鐘后,靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn),右側(cè)鐵片表面無明顯現(xiàn)象 |
下列關(guān)于該實驗的敘述中,正確的是
A. 兩裝置的鹽橋中,陽離子均向右側(cè)移動
B. 實驗①中,左側(cè)的銅被腐蝕
C. 實驗②中,連接裝置5分鐘后,左側(cè)電極的電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑
D. 實驗①和實驗②中,均有O2得電子的反應(yīng)發(fā)生
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