题目内容
【题目】一种高能纳米级Fe3S4和镁的二次电池,其工作原理为:Fe3S4+4Mg3Fe+4MgS,装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 放电时,电路中转移0.5mol电子则阴离子交换膜上移动0.5molS2—
B. 放电时,正极的电极反应式为Fe3S4+8e-=3Fe+4S2—
C. 充电时,阴极的电极反应式为MgS+2e-=Mg+S2—
D. 充电时,S2—从阴离子交换膜左侧向右侧迁移
【答案】AD
【解析】
根据电池反应式知,放电时为原电池反应,Mg失电子发生氧化反应,则Mg是负极,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,Fe3S4为正极,正极反应式为Fe3S4+8 e-=3Fe+4S2-。
A、通过以上分析知,放电时,电子守恒和电荷守恒分析,电路中转移0.5mol电子则阴离子交换膜上移动0.25mol S2-,故A错误;
B、放电时,Fe3S4为正极,正极反应式为Fe3S4+8 e-=3Fe+4S2-,所以B选项是正确的;
C、充电时,原电池的负极与电源的负极连接,发生还原反应,阴极的电极反应式为MgS+2e-=Mg+S2—,所以C选项是正确的;
D、原电池的负极与电源的负极连接,原电池的正极与电源的正极相连,则左侧为阳极,右侧为阴极,充电时,S2—应移向阳极即从阴离子交换膜右侧向左侧迁移,故D错误;
综上所述,本题应选AD。
【题目】近几年我国大面积发生雾霾天气,2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。空气中的CO、SO2、氮氧化物等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。
(1) 用CaSO4代替O2与燃料CO反应,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,既可提高燃烧效率,又能得到较纯的CO2,以便于被处理。反应①为主反应,反应②和③为副反应。
ⅰ.CaSO4(s)+4CO(g)==CaS(s)+4CO2(g) ΔH1=-189.2 kJ·mol-1
ⅱ.CaSO4(s)+CO(g)==CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)== C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2 kJ·mol-1
反应2CaSO4(s)+7CO(g)==CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=_________________
(2)已知由CO生成CO2的化学方程式为CO+O2CO2+O。其正反应速率为v正=K正·c(CO) ·c(O2),逆反应速率为v逆=K逆·c(CO2) ·c(O),K正、K逆为速率常数。在2500 K下,K正=1.21×105 L·s-1·mol-1,K逆=3.02×105 L·s-1·mol-1。则该温度下上述反应的平衡常数K值为________(保留小数点后一位小数)。
(3)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10 min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________________________________;
②30 min后只改变某一条件,反应达新平衡,根据上表数据判断改变的条件可能是____(选填字母);
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3,则Q_____0 (填“>”、“=”或“<”)。
(4)利用如图所示电解装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极室排出的溶液吸收NO2。与电源b极连接的电极的电极反应式为____________________________________。
(5)NO2在一定条件下可转化为NH4NO3和NH4NO2。相同温度下,等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液,测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小,分析可能的原因________________________。