題目列表(包括答案和解析)
化學電池是一種可移動或便攜式電源,它存在以下幾方面的不足:
、匐妷狠^低(有時只能采用串聯(lián)的方式來解決);
、趬勖^短[只能采用替換或不斷充電(可充電電池)的方法來滿足需要];
、鄞娣牌谟邢。
有人認為化學電池的這三個方面的不足,是由它的工作原理(包括電學原理)所決定的,也有人認為這是化學電池的制造技術不完善所造成的。你的看法和依據是什么?請與同學交流、討論。
二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應:
甲醇合成反應:
(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
水煤氣變換反應:
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應:
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是____________________________________________(以化學方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反應(ⅳ)對于CO轉化率的影響
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化劑(含CuZnAlO和Al2O3)、壓強為5.0 MPa的條件下,由H2和CO直接制備二甲醚,結果如圖所示。其中CO轉化率隨溫度升高而降低的原因是_________________________________________________。
(4)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點,其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kW·h·kg-1)。若電解質為酸性,二甲醚直接燃料電池的負極反應為__________
_____________________,一個二甲醚分子經過電化學氧化,可以產生________________個電子的電量;該電池的理論輸出電壓為1.20 V,能量密度E=_______________(列式計算。能量密度=電池輸出電能/燃料質量,1 kW·h=3.6×106 J)。
(17分)(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“堿”)性,原因是(用離子方程式表示): ;實驗室在配制AgNO3的溶液時,常將AgNO3固體先溶于較濃的 中,然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度。若用惰性電極電解AgNO3的水溶液,請寫出電池反應的離子方程式
(2)常溫下,某純堿(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時,甲同學認為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH所至;乙同學認為是溶液中Na2CO3電離出的CO32—水解所至。請你設計一個簡單的實驗方案給甲和乙兩位同學的說法以評判(包括操作、現(xiàn)象和結論)
(3)常溫下,取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL,向其中分別加入適量的Zn粒,反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是 (填“A”或“B”)。設鹽酸中加入的Zn質量為m1,醋酸溶液中加入的Zn質量為m2。則m1 m2(選填“<”、“=”、“>”)
(4)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產量的四分之一。
①鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕,該腐蝕過程中的電極反應式為:
負極:
正極: ;
②為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率,可以采用圖甲所示的方案,其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。
A.銅 B.鈉 C.鋅 D.石墨
③圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率,其中鐵閘門應該連接在直流電源的________極。
(5)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩(wěn)定,請回答:
http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html- blog>
①氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是 ,在導線中電子流動方向為 (用a、b表示)。
②負極反應式為 。
③電極表面鍍鉑粉的原因為 。
(17分)(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“堿”)性,原因是(用離子方程式表示): ;實驗室在配制AgNO3的溶液時,常將AgNO3固體先溶于較濃的 中,然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度。若用惰性電極電解AgNO3的水溶液,請寫出電池反應的離子方程式
(2)常溫下,某純堿(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時,甲同學認為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH所至;乙同學認為是溶液中Na2CO3電離出的CO32—水解所至。請你設計一個簡單的實驗方案給甲和乙兩位同學的說法以評判(包括操作、現(xiàn)象和結論)
(3)常溫下,取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL,向其中分別加入適量的Zn粒,反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是 (填“A”或“B”)。設鹽酸中加入的Zn質量為m1, 醋酸溶液中加入的Zn質量為m2。則m1 m2(選填“<”、“=”、“>”)
(4)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產量的四分之一。
①鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕,該腐蝕過程中的電極反應式為:
負極:
正極: ;
②為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率,可以采用圖甲所示的方案,其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。
A.銅 B.鈉 C.鋅 D.石墨
③圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率,其中鐵閘門應該連接在直流電源的________極。
(5)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩(wěn)定,請回答:
http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html - blogid=515359c40100g2ml&url=http://static3.photo.sina.com.cn/orignal/515359c4g79a1c1001942&690
①氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是 ,在導線中電子流動方向為 (用a、b表示)。
②負極反應式為 。
③電極表面鍍鉑粉的原因為 。
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