题目内容
【题目】锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,前景非常广阔,其结构及工作原理如图(固体电解液只允许Li+通过),下列有关说法不正确的是( )
A.电池工作时,正极反应式:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
B.去掉固体电解液和有机电解质,电池反应发生改变
C.充电时,生成14 g Li,空气极质量增加16 g
D.充电时,专用充电电极可以有效防止空气极腐蚀和劣化
【答案】C
【解析】解:A、因为该电池为水性电解液,正极上是氧气得电子的还原反应,反应为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ , 故A正确;
B、电极反应和电解质环境有关,去掉固体电解液和有机电解质,电池反应发生改变,故B正确;
C、充电时,生成14 g Li,转移2mol电子,正极上是氧气得电子的还原反应,反应为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ , 空气极质量增加34 g氢氧根离子,故C错误;
D、充电时,结合电池的构造和原理,采用专用充电电极可以有效防止空气极腐蚀,故D正确.
故选C.
【题目】用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率.工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)在温度T0下的2L密闭容器中,加入0.30mol SiCl4 , 0.20mol N2.0.36mol H2进行上述反应,2min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80g
(1)SiCl4的平均反应速率为
(2)平衡后,若改变温度,混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应在任何温度下可自发进行
B.若混合气体的总质量不变,表明上述反应己达到平衡状态
C.其他条件不变,增大Si3N4的物质的量,平衡向左移动
D.按3:2:6的物质的量比增加反应物,SiCl4(g)的转化率降低
(3)下表为不同温度下该反应的平衡常数,其他条件相同时,在(填“T1”、“T2”、“T3”)温度下反应达到平衡所需时间最长:
温度T | T1 | T2 | T3 |
平衡常数K | 1.2 | 2.5 | 10 |
假设温度为T1时向该反应容器中同时加入.c(SiCl4)=0.3mol/L,c(H2)=0.3mol/L,c(N2)=x mol/L,c(HCl)=0.3mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的过程中HCl浓度减小,x的取值范围为
(4)该反应的原子利用率为
(5)工业上制备SiCl4的反应过程如下:
①SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g),△H═akJ/mol
②Si(s)+2Cl2(g)═SiCl4(l),△H=bkJ/mol
③SiCl4(g)═SiCl4(l),△H═ckJ/mol
写出二氧化硅、焦炭与Cl 2在高温下反应生成气态SiCl4和一氧化碳的热化学方程式 .