题目内容
【题目】新型锂-空气电池具有能量密度高的优点,有望成为新能源汽车的电源,其结构如右图所示,其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是
A. 放电时,负极反应式:Li-e-+OH-=LiOH
B. 放电时,当外电路中有1 mol e-转移时,水性电解液离子总数增加NA
C. 应用该电池电镀铜,阴极质量增加64 g,理论上将消耗11.2 L O2
D. Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液
【答案】D
【解析】A项,负极区为有机电解液,没有OH-,故A错误;B项,放电时,当外电路中有1 mol e-转移时,负极产生1molLi+(NA个),通过固体电解质进入水性电解液,同时正极发生反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,生成1molOH-(NA个)进入水性电解液,所以水性电解液离子总数增加2NA,故B错误;C项,应用该电池电镀铜,阴极反应:Cu2++2e-= Cu,阴极质量增加64 g,则生成1molCu,电路中通过2mol电子,理论上原电池正极消耗0.5mol氧气,在标准状况下体积为11.2L,非标准状况不一定是11.2L,故C错误;D项,负极生成Li+,正极生成OH-,原电池中阳离子向正极移动,由已知固体电解质只允许Li+通过,所以Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液,故D正确。
【题目】工业上通常采用N2(g)和H2(g)崔华成NH3(g):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJmol﹣1
(1)在一定温度下,若将10amolN2和30amolH2放入2L的密闭容器中,充分反应后测得平衡时N2的转化率为60%,则该反应的平衡常数为(用含a的代数式表示).若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3 , 判断平衡移动的方向是(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”).
(2)若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L.则NH3达到平衡时浓度的范围为;若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L,则NH3起始时浓度的范围为 .
(3)一定条件下,在容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如表:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molN2、3molH2 | 2molNH3 | 4molNH3 | |
平衡时数据 | 反应能量变化的绝对值(kJ) | Q1 | Q2 | Q3 |
反应物转化率 | a1 | a2 | a3 | |
体系压强(Pa) | p1 | P2 | P3 |
则Q1+Q2=kJ;a1+a2l(填“<”“>”或“=”下同):2p2p3
(4)如图:A是恒容的密闭容器,B是一个体积可变的充气气囊.保持恒温,关闭K2 , 将1molN2和3molH2通过K3充入B中,将2molN2和6molH2通过K1充入A中;起始时A、B的体积相同均为1L,达到平衡时,V(B)=0.9L;然后打开K2 , 一段时间又达到平衡时,B的体积为L(连通管中气体体积不计).