[题目]评出的2016年十大创新技术之一是碳呼吸电池.电池原理如图所示.已知草酸铝［Al2(C2O4)3］难溶于水.则下列有关说法正确的是A. 该装置将电能转变为化学能B. 正极的电极反应为C2O42--2e-===2CO2C. 每生成1molAl2(C2O4)3.有6mol电子流过负载D. 草酸盐溶液中的阳离子移向Al电极题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】《科学美国人》评出的2016年十大创新技术之一是碳呼吸电池，电池原理如图所示，已知草酸铝［Al2(C2O4)3］难溶于水。则下列有关说法正确的是

A. 该装置将电能转变为化学能

B. 正极的电极反应为C2O42－-2e-===2CO2

C. 每生成1molAl2(C2O4)3，有6mol电子流过负载

D. 草酸盐溶液中的阳离子移向Al电极

【答案】C

【解析】A、根据题意，此装置为碳呼吸电池，是化学能转化成电能的装置，故A错误；B、根据电池原理，正极反应是CO2参与，电极反应式为2CO2＋2e－=C2O42－，故B错误；C、生成Al2((C2O4)3，以Al进行计算，转移电子物质的量为1×2×3mol=6mol，故C正确；D、根据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，Al电极为负极，因此草酸盐中阳离子向通入含CO2空气一极移动，故D错误。

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相关题目

【题目】25℃时，下图烧杯中各盛有40 mL的溶液。

（1）甲溶液pH＝__________，水电离的c（OH－）＝________mol/L。

（2）若分别取20 mL甲溶液和乙溶液充分混合，所得的混合溶液丙的pH＝6，水电离的c（H＋）＝________mol/L；溶液中离子浓度大小顺序是__________。

（3）若将剩余的乙溶液全部倒入上述混合溶液丙中，所得的混合溶液pH>7，该溶液中离子浓度大小顺序是___________。

【题目】碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回答下列问题：

(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2==2Al23O27N5+15CO，产物Al23O27N5中氮的化合价为______________________________。

(2)真空碳热冶铝法包含很多反应，其中的三个反应如下：

Al2O3 (s)+3C(s)==Al2OC(s)+2CO(g)△H1

2Al2OC(s)+3C(s)==Al4C3(s)+2CO(g)△H2

2Al2O3 (s)+9C(s)== Al4C3 (s)+6CO(g)△H3

①△H3=_________(用△H1、△H2表示)。

②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃，该反应的化学方程式为__________________________。(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应，CO与CO2平衡分压比的自然对数值(1nK=2.303lgK)与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数。分压=总压×气体的物质的量分数)。

I.Mn3C(s)+4CO2(g) 3MnO(s)+5CO(g)Kp(I)

II.Mn(s)+CO2(g) MnO(s)+CO(g) Kp(II)

III.Mn3C(s)+CO2(g) 3Mn(s)+2CO(g)Kp(III)

①△H>0的反应是__________________(填“I”“II”或“I”)。

②1200K时，在一体积为2L的恒容密闭容器中有17.7gMn3C(s)和0.4molCO2，只发生反应I，5min后达到平衡，此时CO的浓度为0.125mol/L，则0~5min内V(CO2)=____________。

③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g)，只发生反应II，下列能说明反应II达到平衡的是____________(填字母)。

A.容器的体积不再改变 B.固体的质量不再改变 C.气体的总质量不再改变

④向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入0.1molCO2，若只发生反应III，则在A点反应达到平衡。当容器的总压为akPa时，CO2的转化率为______________；A点对应温度下的Kp(III)=____________。

【题目】研究NO2、NO、CO污染物处理，对建设美丽中国具有重要意义。

（1）①NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g)△H1=-234.00kJ/mol

②1/2N2(g)+1/2O2(g)=NO(g)△H2=-89.75kJ/mol

③2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)△H3=-112.30kJ/mol。

若NO2气体和CO气体反应生成无污染气体，其热化学方程式为______________。

（2）某温度下，向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2molCO，发生反应：2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)，经10min反应达到平衡，容器的压强变为原来的。

①0～10min内，CO的平均反应速率v(CO)=__________；

②若容器中观察到_____，可判断该反应达到平衡状态；

③为增大污染物处理效率，起始最佳投料比为______；

④平衡后，仅将CO、CO2气体浓度分别增加一倍，则平衡_____(填“右移”或“左移”或“不移动”)。

（3）在高效催化剂作用下用NH3还原NO2进行污染物处理。

①相同条件下，选用A、B、C三种催化剂进行反应，生成氮气的物质的量与时间变化如图a。活化能最小的是______(用E(A)、E(B)、E(C)表示三种催化剂下该反应活化能)。

②在催化剂A作用下测得相同时间处理NO2的量与温度关系如图b。试说明图中曲线先增大后减小的原因________(假设该温度范围内催化效率相同)。

（4）有人设想在含有NO2的酸性污水中加人填充有铝粉的多孔活性炭颗粒进行水的净化。试结合电极反应说明多孔活性炭的主要作用_____。

【题目】取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份100mL,分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示。下列说法正确的是

A. B曲线中消耗盐酸0<V(HCl)<25mL时发生的离子反应为: OH-+H+=H2O，H++CO32-=HCO3-

B. 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.75mol/L

C. B曲线最终产生的CO2体积(标准状况下)为112mL

D. 加盐酸之前A溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠

【题目】十九大报告提出了“积极参与全球环境治理，落实减排承诺”。其中氮的化合物的处理和利用是环境科学研究的热点。

（1）机动车排放的尾气中主要污染物为NOx ，可用 CH4 催化还原 NOx 以消除其污染。298 K时，1.0 g CH4 (g)与足量的NO气体完全反应生成N2、CO2和H2O(g)，放出72. 5 kJ的热量。该反应的热化学方程式为_______________。

（2）氮氧化物与悬浮大气中的海盐粒子相互作用会生成NOCl，涉及的相关反应有：

	热化学方程式	平衡常数
①	2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1	K1
②	4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2	K2
③	2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3	K3

ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3＝___________；K1、K2、K3的关系为K3＝____________。

（3）对汽车加装尾气净化装置，可使汽车尾气中含有的CO、NO2等有毒气体转化为无毒气体：4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-1200 kJ·mol-1。对于该反应，温度不同（T2﹥T１），其他条件相同时，下列图像正确的是________（填序号）。

（4）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s) +2NO(g)N2(g) + CO2(g) ΔH。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间/min 浓度/mol·L-1	0	10	20	30	40	50
NO	1.0	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

① T1℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v(CO2)=__________________；该反应的平衡常数K= _____________；

②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是_______（填序号）；

A. 加入一定量的活性炭 B. 恒温恒压充入氩气

C. 适当缩小容器的体积 D. 加入合适的催化剂

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3，则和原平衡相比，NO的转化率_____________（填“升高”或“降低”）,ΔH_______0（填“﹥”、“﹤”或“=”）。

【题目】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期元素，A是原子半径最小的元素，B元素有两个未成对电子，D元素的最外层电子是内层电子数的三倍，E的单质是自然界中最硬的金属，常用于制作合金，且其未成对电子数在同周期中最多。回答下列问题：

（1）利用原子发生跃迁时吸收或释放出的光用于鉴定E元素，该方法是________，其价层电子排布图为____________，根据_____________原理，该基态原子的电子排布应使其能量处于最低状态。

（2）根据电子排布，C元素处于周期表中_______区；根据元素周期律，电负性B_______C，第一电离能C________D（填“大于”、“小于”或者“等于”）。

（3）化合物A2D分子空间构型是_____________；A与C以原子个数比2:1形成的分子中C原子的杂化方式为_________，它是_________分子（填“极性”或“非极性”），且该分子可以与很多金属离子形成配合物，其中提供孤对电子的原子是____________（填元素符号）。

（4）生活中常见的B元素的同素异形体有两种，其结构为图1、图2所示：

①图1所对应的同素异形体可以导电，试从其结构予以解释_________。

②图2所对应的同素异形体的晶胞如图3，若B原子的半径为a nm，则该晶胞的空间利用率为_____________。（=1.732，结果保留一位小数）

【题目】已知K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(aq,橙色)+H2O(l)2H+(aq)+2CrO42-(aq,黄色)，现进行如下实验:①向试管中加入4mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液，再滴加1mol/LNaOH溶液至稍过量;②向①所得溶液中滴加1mol/LHNO3溶液至稍过量。下列分析不正确的是

A. 上述反应平衡常数的表达式为:K=[c(H+)·c2(CrO42-)]/[c(Cr2O72-)·c(H2O)]

B. 实验①现象:溶液由橙色变为黄色，实验②现象:溶液由黄色变为橙色

C. 实验①和②的目的是探究H+浓度对上述平衡的影响

D. 预测稀释K2Cr2O7溶液时，溶液颜色由橙色变为黄色

【题目】某离子化合物M(仅含三种元素)是一种镁基储氢材料。为探究M的组成和性质，设计并完成如下实验:

已知:气体的体积均在标准状况下测定，化合物A仅含两种元素。

请回答:

(1)化合物M中阳离子和阴离子的个数比为1:2，则M的化学式为_______________。

(2)化合物A 与H2O反应的化学方程式_______________。

(3)镁条在足量的气体B中燃烧可生成化合物M 和气体D，则D的分子式为_______________。

(4)研究表明液态B也是一种良好的储氢物质，其储氢容量可达17.6%，已知液态B中存在类似水的电离(2H2OH3O++OH-)，用Pt电极对液态B进行电解可产生两种气态单质。

①液态B的电离方程式________________。

②电解时，阴极的电极反应式________________。

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