题目内容
【题目】为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZn—NiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应为Zn+2NiOOH+H2OZnO+2Ni(OH)2。下列说法错误的是( )
A.放电过程中OH-通过隔膜从正极区移向负极区
B.充电时阴极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O
C.放电时负极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
D.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高
【答案】B
【解析】
根据电池反应中元素化合价的变化可知,放电时,Zn为负极,NiOOH为正极,电解质溶液呈碱性,负极的电极反应为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,正极的电极反应为:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,充电时阳极的反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,阴极的电极反应为:ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-,放电时电解质溶液中阴离子向负极移动,据此进行分析判断。
A.放电时电解质溶液中阴离子向负极移动,因此放电过程中OH-通过隔膜从正极区移向负极区,A选项正确;
B.根据上述分析可知,阴极的电极反应为:ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-,B选项错误;
C.放电时,Zn为负极,发生的电极反应为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,C选项正确;
D.多孔结构的物质,其表面积较大,一方面可以增加接触面积加快反应速率,另一方面可以使得所沉积的ZnO分散度高,D选项正确;
答案选B。
【题目】Ⅰ.为了探究一种固体化合物甲(仅含3种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:(气体体积已经换算成标准状况下的体积)
请回答:
(1)写出化合物甲的化学式________。
(2)写出形成溶液C的化学方程式:_____________。
(3)写出气体A通入溶液D中,发生反应的离子反应方程式__________。
Ⅱ.近年来化学家又研究开发出了用 H2和CH3COOH 为原料合成乙醇(反应Ⅰ),同时会发生副反应Ⅱ。
反应Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g) +H2O(g) △H1
反应Ⅱ. CH3COOH(g)+H2(g)CO(g)+CH4(g)+H2O(g) △H2>0
已知:乙醇选择性是转化的乙酸中生成乙醇的百分比。请回答:
(1)反应Ⅰ一定条件下能自发进行,则△H1 ___0。(填“>”或“<”)
(2)某实验中控制 CH3COOH 和 H2 初始投料比为 1∶1.5,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
温度(K) | 催化剂 | 乙酸的转化率(%) | 乙醇选择性(%) |
573 | 甲 | 40 | 50 |
573 | 乙 | 30 | 60 |
673 | 甲 | 55 | 35 |
673 | 乙 | 40 | 50 |
①有利于提高CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率的措施有______。
A 使用催化剂甲 B 使用催化剂乙
C 降低反应温度 D 投料比不变,增加反应物的浓度
E 增大CH3COOH和H2的初始投料比
②673K甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态,测得乙酸的转化率为50%,乙醇的选择性40%,若此时容器体积为 1.0L,CH3COOH 初始加入量为2.0mol,则反应Ⅰ的平衡常数 K= _____。
③表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CH3COOH转化成CH3CH2OH的选择性有显著的影响,其原因是_________________。
(3)在图中分别画出I在催化剂甲和催化剂乙两种情况下“反应过程-能量”示意图。_____
【题目】用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是
①中的物质 | ②中的物质 | 预测①中现象 | |
A | 淀粉碘化钾溶液 | 浓硝酸 | 无明显现象 |
B | 酚酞溶液 | 浓盐酸 | 无明显现象 |
C | 氯化铝溶液 | 浓氨水 | 有白色沉淀 |
D | 湿润红纸条 | 饱和氯水 | 红纸条褪色 |
A. A B. B C. C D. D