题目内容
【题目】全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池,工作原理如图所示,a、b均为惰性电极,放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色。下列叙述正确的是
A.充电时右槽溶液颜色由紫色变为绿色
B.放电时,b极发生还原反应
C.充电过程中,a极的反应式为:VO2++2H++e—= VO2+ +H2O
D.电池的总反应可表示为:VO2++V2++2H+ VO2++V3++H2O
【答案】D
【解析】
试题分析:A、放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色,说明放电时a极发生VO2++2H++e—= VO2+ +H2O,为恒压反应,所以a是正极,则b是负极,所以充电时b极作阴极,发生还原反应,V3+转化为V2+,溶液由绿色变为紫色,错误;B、放电时,b为负极,所以发生氧化反应,错误;C、充电过程中,a极作阳极,发生氧化反应,VO2+ 失去电子转化为VO2+,错误;D、根据装置图结合以上分析可知,电池的总反应可表示为:VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O,正确,答案选D。
【题目】(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。那么用太阳能分解10mol水消耗的能量是____________kJ;
(2)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJmol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJmol-1
水煤气变换反应:
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJmol-1
二甲醚合成反应:
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJmol-1
则由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为____________。
(3)在容积为1.00L的容器中,通入一定量N2O4,发生N2O4(g) 2NO2(g), 100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段,v(N2O4)=_______________________,
(4)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数, 若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=_______min-1