釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域.V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.
(1)一定條件下,SO2 與空氣反應t min后,SO2 和SO3物質的量濃度分別為a mol/L、b mol/L,則SO2 起始物質的量濃度為
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化學反應速率為
mol/(L?min)
mol/(L?min)

(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對,發(fā)生氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的,其裝置原理如圖:
①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由
色變?yōu)?!--BA-->
色.
③充電時若轉移的電子數(shù)為3.01×1024個,左槽溶液中n(H+)的變化量為
5
5
 mol.
分析:(1)根據(jù)化學反應方程式和反應前后物質的量濃度的變化列方程求解起始反應物的濃度,并計算相應物質的化學反應速率;
(2)①左槽溶液逐漸由黃變藍,VO2+轉變?yōu)閂O2+,發(fā)生還原反應,應為原電池的負極,
②充電過程中,右槽連接電源的負極,發(fā)生還原反應,為電解池的陰極,電極反應式為V3++e-=V2+,
③充電時,左槽發(fā)生的反應為VO2++H2O-e-=VO2++2H+,當轉移電子為3.01×1024個即為5 mol電子時,生成氫離子為10 mol.
解答:解:(1)2SO2+O2
催化劑
.
 2SO3
    始:x               0
    轉:b               b
    平:a               b
x-b=a,x=a+b,故x=a+b,
v(SO3)=
c
t
=
b mol/L
t min
=
mol/(L?min)
故答案為:a+b;
mol/(L?min);
(2)①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為VO2++2H++e-=VO2++H2O,說明此時為原電池,且為原電池的正極.
故答案為:VO2++2H++e-=VO2++H2O;
②充電過程中,右槽連接的是電源負極,為電解池的陰極,電極反應式為V3++e-=V2+,V3+為綠色,V2+為紫色,
故可以看到右槽溶液顏色逐漸由綠色變?yōu)樽仙?br />故答案為:綠;紫;
③充電時,左槽發(fā)生的反應為VO2++H2O=VO2++2H++e-,當轉移電子為3.01×1024個即為5 mol電子時,生成氫離子為10 mol,此時氫離子參與正極反應,通過交換膜定向移動使電流通過溶液,溶液中離子的定向移動可形成電流,通過5mol電子,則左槽溶液中n(H+)的變化量為10mol-5mol=5mol,
故答案為:5.
點評:本題考查了化學反應方程式和反應前后物質的量濃度的變化列方程求解起始反應物的濃度,并計算相應物質的化學反應速率,關于電池,在原電池中負極失去電子,為還原劑,發(fā)生氧化反應,正極得到電子,為氧化劑,發(fā)生還原反應,在電解池中,與電源正極相連為陽極,發(fā)生氧化反應,失去電子,與電源負極相連的陰極,發(fā)生還原反應,得到電子.
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相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2010?重慶)釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域.
(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.
①一定條件下,SO2與空氣反應t min后,SO2和<SO3物質的量濃度分別為a mol/L,b mol/L,則SO2起始物質的量濃度為
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化學反映速率為
b
t
b
t
mol/(L?min).
②工業(yè)制制硫酸,尾氣SO2
氨水
氨水
吸收.
(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如題圖所示

①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由
色變?yōu)?!--BA-->
色.
③放電過程中氫離子的作用是
參與正極反應
參與正極反應
通過交換膜定向移動使電流通過溶液
通過交換膜定向移動使電流通過溶液
;充電時若轉移的電子數(shù)為3.01×1025個,左槽溶液中n(H+)的變化量為
100mol
100mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2014?濱州一模)(l)鋁與某些金屬氧化物在高溫下的反應稱為鋁熱反應,可用于冶煉高熔點金屬.
已知:4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=-2830kJ?mol-1
Fe2O3(s)+
3
2
C(s)═
3
2
CO2(g)+2Fe(s)
△H=+230kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-390kJ?mol-1
鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應的熱化學方程式是
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△H=-600kJ/mol
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△H=-600kJ/mol

(2)如圖1所示,各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是
②>①>③
②>①>③
;
裝置②中Cu電極上的電極反應式為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-


(3)釩(V)及其化合物廣泛應用于新能源領域.全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如圖2所示.
①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由
色變?yōu)?!--BA-->
色.

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2010?重慶)釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域.
(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.
①一定條件下,SO2與空氣反應t min后,SO2和SO3物質的量濃度分別為a mol/L,b mol/L,則SO2起始物質的量濃度為
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化學反應速率為
mol/(L?min).
②工業(yè)制制硫酸,尾氣SO2
氨水
氨水
吸收.
(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如下圖所示:

①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由
色變?yōu)?!--BA-->
色.
③放電過程中氫離子的作用是
參與正極反應
參與正極反應
通過交換膜定向移動使電流通過溶液
通過交換膜定向移動使電流通過溶液
;充電時若轉移的電子數(shù)為3.01×1023個,左槽溶液中n(H+)的變化量為
0.5mol
0.5mol

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科目:高中化學 來源:2010-2011學年四川成都外國語學校高三10月月考化學卷 題型:填空題

釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域。V2O5是接觸法制硫酸的催化劑。

(1) 一定條件下,SO2 與空氣反應t min后,SO2 和SO3 物質的量濃度分別為a mol/L、b mol·L1,則SO2 起始物質的量濃度為_________mol/L ;生成SO3的化學反應速率為_____________________。

(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的,其裝置原理如下圖:

① 當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為_______________________________。

② 充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由__________色變?yōu)開______色。

③ 放電過程中氫離子的作用是________________和___________________________;充電時若轉移的電子數(shù)為3.01×1023個,左槽溶液中n(H+)的變化量為______________。

 

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