题目内容
【题目】铁镍可充电电池以KOH溶液为电解液,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法正确的是
A.放电时,正极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2
B.放电时,K+向Fe电极迁移
C.充电时,阴极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=Ni2O3+3H2O
D.充电时,阳极附近溶液的pH减小
【答案】D
【解析】
根据放电时的总反应式,可知放电时,Fe化合价升高,失去电子,发生氧化反应而作负极,再结合环境呈碱性,则负极反应式为,Ni2O3中Ni元素化合价降低,得到电子,发生还原反应而作正极,则正极电极反应式为:,充电时,阴、阳极与负极、正极反应式正好相反,据此分析解答。
根据放电时的总反应式,可知放电时Fe化合价升高失去电子发生氧化反应而作负极,再结合环境呈碱性,则负极反应式为,Ni2O3中Ni元素化合价降低得到电子发生还原反应而作正极,则正极电极反应式为:,充电时,阴、阳极与负极、正极反应式正好相反,
A. 根据分析知,放电时,正极反应式为,A项错误;
B. 放电时,阳离子向正极移动,即K+向Ni2O3电极迁移,B项错误;
C. 充电时,阴极反应式为,C项错误;
D. 充电时,阳极反应式为:,则阳极附近溶液的pH减小,D项正确;
答案选D。
【题目】由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。
I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇,回答下列问题:
(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g)△H1=-36kJ·mol-1
2CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+216kJ·mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,年生产lmolCO,转移电子的数目为______________________。
(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛,制备过程中能量的转化关系如图所示。
①写出上述反应的热化学方程式________________________________。
②反应热大小比较:过程I________过程II(填“大于”、“小于”或“等于”)。
II.(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,删得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低。其可能的原因为_____________________________________,
在n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好的除去NOx物质,应控制的最佳温度在_______K左右。
(4)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________;
②若T1<T2ΔH_________0(填“>”、“<”或“=”);
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol NO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为______。