【題目】Ⅰ、某實驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動。
(1)如圖1為某實驗小組設(shè)計的原電池裝置,反應(yīng)前,電極質(zhì)量相等,一段時間后,兩電極質(zhì)量相差12 g,導(dǎo)線中通過________mol電子。
(2)如圖,其他條件不變,若將乙燒杯中的CuCl2溶液換為NH4Cl溶液,則石墨電極的電極反應(yīng)方程式為_____________________
(3)如圖,其他條件不變,若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型,如下圖所示乙裝置中與銅絲相連的石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)方程式為_____________________
Ⅱ、氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié);卮鹣铝袉栴}:
(1)與汽油等燃料相比,氫氣作為燃料的兩個明顯的優(yōu)點是________________(寫兩點)
(2)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)品也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣?偡磻(yīng)方程式為:Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2↑,工作原理如下圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。
①電解一段時間后,c(OH)降低的區(qū)域在________________(填“陰極室”或“陽極室”)
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因是______________________
③c( Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_____________。
【答案】Ⅰ、(1)0.2mol (2)2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑ (3)2Cl--2e-=Cl2↑
Ⅱ、(1)燃燒熱值高 燃燒無污染 是可再生能源 (寫兩點)(2)①陽極室
②防止生成的H2與高鐵酸鈉反應(yīng),使高鐵酸鈉的產(chǎn)率降低
③M點:氫氧根濃度偏小,高鐵酸鈉的穩(wěn)定性差,且反應(yīng)較慢;
N點:氫氧根濃度較大,鐵電極上容易生成氫氧化鐵,使高鐵酸鈉的產(chǎn)率降低
【解析】
試題分析:Ⅰ、(1)圖1為原電池反應(yīng),F(xiàn)e為負(fù)極,發(fā)生:Fe-2e-=Fe2+,石墨為正極,發(fā)生Cu2++2e-=Cu,總反應(yīng)式為Fe+Cu2+=Fe2++Cu;一段時間后,兩電極質(zhì)量相差12g,則
Fe+Cu2+=Fe2++Cu 兩極質(zhì)量差△m 轉(zhuǎn)移電子
56g 64g 56g+64g=120g 2mol
12g n
則:n=0.2mol。
(2)若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液,溶液呈酸性,銨根在正極放電,電極反應(yīng)式為2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑;
(3)若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型,甲裝置為鐵的吸氧腐蝕,鐵為負(fù)極,銅為正極,正極發(fā)生 O2+2H2O+4e-=4OH-,呈堿性,滴加酚酞,溶液變紅,則乙裝置銅為陽極,石墨為陰極,乙為電解池裝置,陽極發(fā)生2Cl--2e-=Cl2↑。
Ⅱ、(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等;(2)①根據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子減少,因此電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在陽極室;
②氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;
③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,在M點,c(OH)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢,在N點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)在與外界隔離的體系中,自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵 ,(填“增大”、“減小”、“不變”);對于同一種物質(zhì), 時熵值最大。(填“固態(tài)”、“液態(tài)”、“氣態(tài)”)
(2)某工廠實驗室用CO和H2制備CH3OH,其原理為:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H < 0該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式_____________;若在298K、398K時化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1 K2(填“>”、“<”、“=”)
(3)M與N是同素異形體,由M=N;△H=+119KJ/mol可知,M比N________(填穩(wěn)定、不穩(wěn)定)
(4)一定溫度下,反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一密閉容器中進(jìn)行達(dá)平衡后, 保持壓強不變,充入Ar,其正反應(yīng)速率__________(A.變快 B.不變 C變慢,填字母代號);該反應(yīng)向__________(填正移、逆移或不移)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對于反應(yīng)2A(g) + B(g) 2C(g)在反應(yīng)過程中C的質(zhì)量分WC隨溫度變化如圖所示,試確定:
(1)T0對應(yīng)的V正與V逆關(guān)系是V正___________V逆(填“>”、“<”、“=”)。
(2)A、B兩點正反應(yīng)速率的大小關(guān)系VA___________VB(填“>”、“<”、“=”)。
(3)溫度T<T0時,Wc逐漸增大的原因是____________________;
(4)500℃條件下,該反應(yīng) K =2.33 ,測得某時刻,A(g)、B(g)、C(g)的濃度均為0.5mol/L,則此時v(正)____________v(逆)(填“>”“<”或“=”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】控制適當(dāng)?shù)臈l件,將反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I2設(shè)計成如圖所示的原電池。下列判斷正確的是 ( )
A.反應(yīng)開始時,乙中電極反應(yīng)為2I-+2e-= I2
B.反應(yīng)開始時,甲中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
C.電流表指針為零時,兩池溶液顏色不相同
D.平衡時甲中溶入FeCl2固體后,乙池的石墨電極為正極
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】恒溫恒容條件下,不是可逆反應(yīng)2A(g)+3B(s)2C(g)達(dá)到平衡標(biāo)志的是( )
①C的生成速率與C的分解速率相等;②單位時間生成amol A,同時消耗1.5amol B;③各組分的濃度不再變化;④混合氣體的密度不再變化;⑤混合氣體的總壓強不再變化;⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化;⑦混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化;⑧A、B、C的分子數(shù)目比為2:3:2。
A.②⑤⑧ B.⑤⑥⑧ C.①③④ D.②④⑦
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【題目】(1)我國《可再生能源法》倡導(dǎo)資源的高效轉(zhuǎn)化及循環(huán)利用。下列做法錯誤的是
A.回收廢舊電池,其主要目的是回收其中的金屬
B.大力發(fā)展煤的氣化及液化技術(shù)
C.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染
D.加快石油等化石燃料的開采和使用
E.以CO2為原料生產(chǎn)可降解塑料
F.將秸稈進(jìn)行加工轉(zhuǎn)化為乙醇燃料
(2)用惰性電極分別電解下列各物質(zhì)的水溶液一段時間后,向剩余溶液中加入適量水能使溶液恢復(fù)到電解前濃度的是
A.NaCl B.H2SO4 C.CuCl2 D.AgNO3
(3)Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時,石墨電極附近溶液的pH (填增大、減小、不變)
(4)一定條件下,充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為Q kJ,經(jīng)測定完全吸收燃燒后生成的二氧化碳?xì)怏w需消耗5 mol·L-1的KOH溶液100 mL,且恰好生成正鹽。則此條件下反應(yīng):C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)的ΔH ﹦
(5)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),一種將電解池與燃料電池相結(jié)合的新工藝可以節(jié)能30%以上。在這種工藝設(shè)計中,相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中甲、乙、丙、丁均為石墨電極。
①若裝置中通過0.5 mol e-,則理論上甲電極生成X氣體的體積為__________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
②圖中NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a﹪、b﹪、c﹪由大到小的順序為________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】同溫、同壓下,決定氣體體積的主要因素是( )
A.氣體分子的直徑
B.氣體分子間的平均距離
C.氣體的分子數(shù)目
D.氣體分子的摩爾質(zhì)量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】青蘋果汁遇碘溶液顯藍(lán)色,熟蘋果汁能還原銀氨溶液,這說明 ( )
A. 青蘋果中只含淀粉不含糖類 B. 熟蘋果中只含糖類不含淀粉
C. 蘋果轉(zhuǎn)熟時淀粉水解為單糖 D. 蘋果轉(zhuǎn)熟時單糖聚合成淀粉
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有九種物質(zhì):①金屬銅 ②固態(tài)NaCl ③O2 ④H2SO4 ⑤碳棒 ⑥酒精水溶液 ⑦KOH水溶液 ⑧熔融的KNO3⑨葡萄糖.
其中屬于電解質(zhì)的是 ,
屬于非電解質(zhì)的是 ,
能夠?qū)щ姷氖?/span>(用序號填寫).
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