【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質(zhì)穩(wěn)定。
(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是___,在導(dǎo)線中電子流動方向為___(用a、b和箭頭表示)。
(2)正極反應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為___。
(3)氫氣的制備和存儲是氫氧燃料電池能否有效推廣的關(guān)鍵技術(shù)。有人提出利用光伏發(fā)電裝置電解尿素的堿性溶液來制備氫氣。光伏發(fā)電是當(dāng)今世界利用太陽能最主要方式之一。圖1為光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置,圖2為電解尿素[CO(NH2)2](C為+4價)的堿性溶液制氫的裝置示意圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。
①圖1中N型半導(dǎo)體為___(填“正極”或“負(fù)極”)
②該系統(tǒng)工作時,A極的電極反應(yīng)式為___。
③若A極產(chǎn)生7.00gN2,則此時B極產(chǎn)生___LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
【答案】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 a→b O2+4e-+2H2O=4OH- 負(fù)極 CO(NH2)2+8OH--6e-= CO32-+N2↑+6H2O 16.8
【解析】
(1)氫氧燃料電池屬于原電池;電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極;
(2)電解質(zhì)溶液是堿,正極氧氣得到電子生成氫氧根;
(3)根據(jù)化合價的變化結(jié)合電解池原理判斷正負(fù)極;電池中,正極發(fā)生的反應(yīng)一定是氧氣得電子的過程;根據(jù)實際參加反應(yīng)的氫氣以及電極反應(yīng)式計算。
(1)原電池的實質(zhì)為化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。電解質(zhì)溶液是堿,通入氧氣的鉑電極是正極,電子流動方向與電流流動的方向相反,電流從正極到負(fù)極,故電子流向為a→b;
(2)電解質(zhì)溶液是堿,正極氧氣得到電子生成氫氧根,電極反應(yīng)方程式為:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(3)①該電池反應(yīng)時中,氮元素化合價由-3價變?yōu)?/span>0價,H元素化合價由+1價變?yōu)?/span>0價,則氮元素被氧化,氫元素被還原,所以生成氮氣的電極A是陽極,生成氫氣的電極B是陰極,則圖1中N型半導(dǎo)體和B極相連,為負(fù)極;
②A是陽極,氮元素化合價由-3價變?yōu)?/span>0價,H元素化合價由+1價變?yōu)?/span>0價,則氮元素被氧化,氫元素被還原,電極方程式為:CO(NH2)2+8OH--6e-= CO32-+N2↑+6H2O;
③根據(jù)電子守恒有N2~3H2,則n(H2)=3n(N2)=3×=0.75mol,標(biāo)況下體積為V(H2)=0.75mol×22.4L/mol=16.8L。
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【題目】下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是
選項 | 實驗操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 廢蝕刻液X中加入少量鐵粉,振蕩 | 得到澄清溶液 | X中一定不含 |
B | 濃度均為的和混合溶液中,滴入少量溶液 | 產(chǎn)生黑色沉淀 | 大于 |
C | 和KOH混合溶液中加入鋁粉并加熱,管口放濕潤的紅色石蕊試紙 | 試紙變?yōu)樗{色 | 還原為 |
D | 溶液中加入少量苯,然后通入少量 | 有機相呈橙色 | 氧化性: |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】室溫下,下列溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是( )
A.0.01mol·L-1H2S溶液:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(H2S)>c(OH-)
B.=10-10的Na2CO3溶液:c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(10-2-10-12)mol·L-1
C.等物質(zhì)的量的NH4Cl和NaCl的混合溶液:c(NH4)+c(NH3·H2O)+c(Na+)=2c(Cl-)
D.0.1mol·L-1NaHSO3溶液:c(Na+)+c(H+)<c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)
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【題目】汽車排放的尾氣是大氣污染氣體之一。如何減少污染氣體的排放是科學(xué)家研究的熱門課題。請回答下列問題:
(1)已知:CO的燃燒熱為283.0kJ·mol1,N2(g)+2O2(g) =2NO2(g) ΔH=+64kJ·mol1,則NO2(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=___kJ·mol1,若反應(yīng)中有14g還原劑發(fā)生反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子___mol。
(2)使汽車排放的CO和NO在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),可有效地減少空氣污染。若在一定溫度下,將6molNO、8molCO充入10L固定容積的容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示。
①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=___。NO的平衡轉(zhuǎn)化率=___。
②15min時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致CO濃度發(fā)生如圖1所示的變化,則改變的條件可能是___。
a.縮小容器體積b.增加CO2的量c.體積不變通入少量氬氣d.加入催化劑
③當(dāng)NO與CO的起始濃度相等時,體系中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖2所示,則下列說法正確的是___。
A.該反應(yīng)ΔH<0 B.p1<p2<p3
C.升高溫度正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大 D.溫度不變,增大壓強,平衡常數(shù)增大
④以下說法中能判斷反應(yīng)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)達到平衡的是___。
A.反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量相等 B.單位時間內(nèi)消耗1molNO同時生成1molCO2
C.混合氣體壓強不再發(fā)生變化 D.NO的濃度不再變化
⑤向反應(yīng)容器中再分別充入下列氣體,能使NO轉(zhuǎn)化率增大的是___。
A.O2 B.N2 C.CO D.NO
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【題目】已知反應(yīng)①CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反應(yīng)②H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2,該溫度下反應(yīng)③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是( )
A. 反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1=c(CO2).c(Cu)/c(CO).c(CuO)
B. 反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=K1/K2
C. 對于反應(yīng)③,恒容時,溫度升高,H2濃度減小,則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/span>
D. 對于反應(yīng)③,恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小
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【題目】下列轉(zhuǎn)化及解釋均正確的是( )
轉(zhuǎn)化 | 解釋 | |
A | CuS+H2SO4=CuSO4+H2S↑ | 酸性:H2SO4>H2S |
B | AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq) | Kap(AgCl)<Kap(AgI) |
C | 2Fe+3Cl22FeCl3;Fe+SFeS | 氧化性:Cl2>S |
D | C(s,石墨)=C(s,金剛石) △H=+1.9kJ/mol | 穩(wěn)定性:石墨金剛石 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】1 L Ag2CrO4(相對分子質(zhì)量332)飽和溶液中,溶有該溶質(zhì)0.062 57 g,若不考慮離子強度、水解等因素,則Ag2CrO4的Ksp是( )
A.3.2×10-11B.2.36×10-12C.4.24×10-8D.8.74×10-12
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【題目】已知Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),化工生產(chǎn)中常用MnS(s)作沉淀劑去除廢水中的Cu2+。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.當(dāng)c(Cu2+)=c(Mn2+)時該反應(yīng)達到平衡
B.從該反應(yīng)原理可以得出CuS的溶解度比MnS的溶解度大
C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
D.往平衡體系中加入少量CuSO4(s)后,c(Mn2+)不變
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【題目】t℃時,AgCl(s)與AgI(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡,相關(guān)離子濃度的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是
A. 曲線Y表示與的變化關(guān)系
B. t℃時,向Z點對應(yīng)的溶液中加入蒸餾水,可使溶液變?yōu)榍X對應(yīng)的飽和溶液
C. t℃時,AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)的平衡常數(shù)K=1×106
D. t℃時,向濃度均為0.1mol/ L的KI與KCl混合溶液中加入AgNO3溶液,當(dāng)Cl-剛好完全沉淀時,此時c(I-) = 1×10-5 mol/L
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