题目内容
【题目】某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu:相对原子质量为64)。
按照实验步骤依次回答下列问题:
(1)导线中电流方向为__________________(用a、b表示)。
(2)原电池的正极为___________
(3)写出装置中铜电极上的电极反应式:____________________________________;
(4)若装置中铜电极的质量增加32 g,则导线中转移的电子数目为________;
(5)装置的盐桥中除添加琼脂外,还要添加KCl的饱和溶液,电池工作时,盐桥中的K+向______(填“左侧”或“右侧”)烧杯移动
【答案】 由b到a Cu或铜 Cu2++2e-= Cu NA或6.02×1023 右侧
【解析】在该原电池中活泼金属Zn为负极,较不活泼的金属铜为正极。
(1)负极Zn失电子,电子由负极沿导线流向正极,电流为电子的反方向,故导线中电流方向为:由b到a。
(2)由上述分析知,原电池的正极为Cu(或铜)。
(3)溶液中的Cu2+在正极上获得电子被还原为Cu,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu。
(4)铜电极发生Cu2++2e-=Cu,质量增加32g,n(Cu)=32g÷64gmol-1=0.5mol,转移1mol电子,即数目为:NA或6.02×1023。
(5)原电池中阳离子向正极移动,所以盐桥中的K+向正极区(右侧烧杯)移动。
【题目】含氮的化合物广泛存在于自然界,是一类非常重要的化合物。回答下列问题:
(1)在一定条件下:2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)。己知该反应的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | N≡N | H-O | N-H | O=O |
E/(kJ/mol) | 946 | 463 | 391 | 496 |
则该反应的△H=________kJ/mol.
(2)在恒容密闭容器中充入2molNO2与1molO2发生反应如下:4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)
①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图1所示。“高温下,该反应能逆向自发进行,原因是___________________________。
②下列有关该反应的说法正确的是________。
A.扩大容器体积,平衡向逆反应方向移动,混合气体颜色变深
B.恒温恒容,再充入2molNO2和1molO2,再次达到平衡时NO2转化率增大
C.恒温恒容,当容器内的密度不再改变,则反应达到平衡状态
D.若该反应的平衡常数增大,则一定是降低了温度
(3)N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5,工作原理如图。则砌氢化钠燃料电池的负极反应式为___________。
(4)X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。上表是常温下浓度均为0.01mol/L的X、Y、Z、W溶液的pH。将X、Y、Z各1mol同时溶于水中得到混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________________。
(5)氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
I:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1
II:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2
①4NO(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=_____(用K1、K2表示);
②在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应II达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min),则平衡时NO的转化率α1=_____;其他条件不变,反应II在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2___α1 (填“>”“<”或“=”)。