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【题目】研究发现可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用如图所示装置获得金属钙并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中,不正确的是

A. TiO2制得1mol金属Ti,理论上外电路转移4mol电子

B. 阳极的电极反应式为:C+2O2--4e-=CO2

C. 若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱应连接Pb电极

D. 在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量不变

【答案】C

【解析】TiO2制得1mol金属Ti,钛化合价由+4降低到0,要得到1mol金属Ti理论上外电路转移4mol电子,A正确阳极发生氧化反应,碳失电子变为二氧化碳,极反应:C+2O2--4e-=CO2↑,B正确铅蓄电池中Pb电极做原电池的负极,它应该与电解池的阴极相连,-接线柱应连接Pb电极,C错误阳极极反应C+2O2--4e-=CO2↑,阴极反应Ca2++2 e-= Ca,2Ca+ TiO2=Ti+2CaO,从反应中看出制备金属钛前后整套装置中CaO的总量不变,D正确。正确选项C。

练习册系列答案
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【题目】中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。有效“减碳”的手段之一是节能。

I.下列制氢方法最节能的是______(填字母序号)。

A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2

B.高温使水分解制氢:2H2O2H2↑+O2

C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2

D.天然气制氢:CH4+H2OCO+3H2

II.科学家提出“绿色自由”构想,把空气中的CO2使用合适的催化剂可转化为可再生能源甲醇(CH3OH)。该反应的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H

(1)若在一个定温定容的容器中发生上述反应,反应达到平衡的标志是______ (填字母序号)。

A.CO2和CH3OH的浓度相等 B.3v正(H2)=v逆(H2O)

C.容器内压强保持不变 D.H2的百分含量保持不变

E. 容器中混合气体的密度保持不变

(2)若将CO2和H2的混合气体分成五等份,将它们分别充入温度不同、容积相同的恒容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的关系如右图,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H______0(填“>”、“<”或“=”)。

(3) 300℃时,将CO2和H2按1:3的体积比充入某密闭容器中,CO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如右图所示。回答问题:

①若其他条件不变,将A点的体积压缩至原来的一半,一段时间后反应再次达到平衡,与原平衡相比较下列说法正确的是_______(填字母序号)。

A.CO2的浓度减小 B.正反应速率增大,逆反应速率增大

C.甲醇的物质的量增加 D.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

②B点平衡混合气体的平均摩尔质量为________(保留一位小数)。

(4)甲醇—空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如图,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),则负极的电极反应式为____________

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