题目内容

【题目】碱性硼化钒(VB2)空气电池工作时反应为:4VB2 + 11O2 = 4B2O3 + 2V2O5。用该电池为电源,选用惰性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内共收集到0.448L气体(标准状况),则下列说法正确的是

AVB2电极发生的电极反应为:2VB2 + 11H2O - 22e- = V2O5 + 2B2O3 + 22H+

B.外电路中电子由c电极流向VB2电极

C.电解过程中,c电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生

D.若B装置内的液体体积为100 mL,则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L

【答案】C

【解析】

试题分析:A、负极上是VB2失电子发生氧化反应,则VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O,故A错误;B、外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极,故B错误;C、电解过程中,与氧气相连的b为阳极,氢氧根失电子生成氧气,故C正确D、当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内与氧气相连的b为阳极,氢氧根失电子生成氧气为0.01mol,又共收集到0.448L气体即=0.02mol,则阴极也产生0.01moL的氢气,所以溶液中的铜离子为=0.01mol,则CuSO4溶液的物质的量浓度为=0.1mol/L,故D错误;故选C

练习册系列答案
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【题目】氨气在工业上有广泛用途。请回答以下问题:

(1)工业上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H<0合成氨,某小组为了探究外界条件对该反应的影响,以c0 mol/L H2参加合成氨反应,在a、b两种条件下分别达到平衡,如图A。

①相对a而言,b可能改变的条件是 ,判断的理由是__________________。

②a条件下,0~t0的平均反应速率v(N2)= mol·L-1·min-1

(2)有人利用NH3和NO2构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放减少环境污染,又能充分利用化学能进行粗铝的精炼,如图B所示,e极为精铝。

a极通入 气体(填化学式),判断的理由是___________________________________

(3)某小组往一恒温恒压容器充入9mol N2和23mol H2模拟合成氨反应,图C为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60MPa下达到平衡。

图C

①能判断N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡的是______(填序号)。

a.容器内压强不再发生变化 b.混合气体的密度不再发生变化

c.v(N2)=3v(H2) d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②若T1、T2、T3温度下的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3由大到小的排序为

③此时N2的平衡分压为 MPa。(分压=总压×物质的量分数

计算出此时的平衡常数Kp= 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字并带上单位)

【题目】火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2 CO2等气体会造成环境问题对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574 kJ/mol

CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2=-1160kJ/mol

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为____________________

(2)脱碳。将 CO2转化为甲醇:CO2 (g)+3H2 (g) CH3OH(g)+H2O(g) H3

如图 1,25时以甲醇燃料电池(电解质溶液为 KOH)为电源来电解乙(100mL2mol/LAgNO3溶液)和丙(100mLCuSO4)溶液,燃料电池负极的电极反应为_______________。电解结束后,向丙中加入 0.1mol Cu(OH)2,恰好恢复到反应前的浓度,将乙中溶液加水稀释至200mL,溶液的 pH ______________;

取五份等体积的 CO2H2的混合气体(物质的量之比均为 13),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数 φ (CH3OH)与反应温度 T 的关系曲线如图 2 所示,则上述 CO2转化为甲醇的反应的H________3.0 (填“>”、“<”或“=”)

(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应生成硫酸铵。室温时,向(NH4)2SO4溶液中滴人 NaOH 溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na)________ c(NH3 H2O)。(填“>”、“<”或“=”)

【题目】近年来,我国的雾霾问题引起政府和群众高度关切,一般认为细颗粒物(即PM2.5,指直径小于或等于2.5微米的颗粒物)的指标与雾霾天气密切相关。与此同时,光化学烟雾也开始抬头,它是由非甲烷烃和NOx的排放引起的,严重时天空出现彩色云雾,属于一种重污染现象。臭氧浓度升高是光化学烟雾形成的标志。请回答下列相关问题:

(1)以下可能引起细颗粒物指标变高的是 (填序号)

a.燃煤取暖 b.大型交通设备 c.生活污水 d.火山喷发 e.局部战争 f.采矿业

(2)下图是某地光化学烟雾的日变化曲线据图所示,

上午8:00,非甲烷烃和NO出现峰值。 随后NO2约于10:00达峰值,其主要反应的方程式可能为 。8:00起,O3开始积累,并于13:00达峰值,O3积累与下列过程有关O+O2 →O3该反应物中游离的氧原子主要是由反应: 产生的。O3又使10:00前NO2含量急剧增加,其化学方程式为 。你认为该地光化学烟雾较严重的时间最可能为 (填序号)

a.8:00 b.10:00 c.15:00 d.20:00

(3)25℃、101kPa下,气体的摩尔体积为24.5L/mol,此条件下向容器中充入一定量N2O4,当NO2 与N2O4的平衡混合物密度为3.18 g/L时,混合气体的平均摩尔质量 ,N2O4的分解率(即转化率) 。(计算结果均保留三位有效数字)。

(4)NONO2NH4+及NO2-称为活性氮物质,超量排放会引起环境问题。NH4+与NO2-可发生下列反应:NH4+(aq)+NO2-(aq) N2(g)+2H2O(l)可加快该反应的措施为 。该反应的反应速率方程为ν = k·c(NH4+)x·c(NO2-)y其中k为速率常数,在一定温度下,进行下列实验

实验序号

c(NH4+)/mol·L-1

c(NO2-)/mol·L-1

ν/ mol·L-1·s-1

1

0.0100

0.200

5.4×10-7

2

0.0200

0.200

1.08×10-6

3

0.200

0.040

2.16×10-6

4

0.200

0.060

3.24×10-6

据表知,将溶液稀释至原体积的2倍,反应速度变为原来

【题目】甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油,工业合成甲醇的方法很多。

(1)一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1

2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2

2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3

则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H═ _________.

(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图1所示,该反应的△H____0 (填>、<或=).

(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(填字母)___________

A.缩小容器体积

B.降低温度

C.升高温度

D.使用合适的催化剂

E.将甲醇从混合体系中分离出来

(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50%,计算该温度下上述反应的化学平衡常数_____________________(结果保留小数点后两位数字)

(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图,B极的电极反应式为_________

(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10﹣8,碳酸钙的Ksp=2.5×10﹣9。向10ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10﹣4molL﹣1的草酸钾溶液10ml,能否产生沉淀__________(填“能”或“否”).

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