题目内容

9．NO2、O2和熔融KNO3，可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用．下列说法不正确的是（　　）
A．NO2在石墨I附近发生氧化反应
B．该电池放电时N03-向石墨I电极迁移
C．石墨Ⅱ附近发生的反应：O2+4e-+2N205=4 N03-
D．相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为l：4

分析 该燃料电池中，负极上通入NO2，正极上通入O2，根据电解质知，负极电极反应式为NO2-e-+NO3-═N2O5，正极电极反应式为O2+2N2O5+4e-═4NO3-，据此分析解答．

解答 解：A．负极上二氧化氮失电子和硝酸根离子反应生成五氧化二氮，在石墨I附近发生氧化反应，故A正确；
B．放电时，电解质中阴离子向负极移动，所以N03-向石墨I电极迁移，故B正确；
C．石墨Ⅱ为正极，电极反应式为O2+2N2O5+4e-═4NO3-，故C正确；
D．由负极电极反应式为NO2-e-+NO3-═N2O5，正极电极反应式为O2+2N2O5+4e-═4NO3-，根据电子守恒，则放电过程中消耗的NO2和O2的体积比4：1，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了化学电源新型电池，根据得失电子判断正负极，根据二氧化氮的产物状态判断产物成分，难点是电极反应式的书写，要仔细揣摩，难度中等．

练习册系列答案
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19．能源、环境与人类生活和社会发展密切相关，研究它们的综合利用有重要意义．
（1）氧化还原法消除氮氧化物的转化如下：NO$→_{反应Ⅰ}^{O_{3}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{CO（NH_{2}）_{2}}$N2
①反应I为：NO+O3=NO2+O2，生成11.2L O2（标准状况）时，转移电子的物质的量是1mol．
②反应II中，当n（NO2）：n[CO（NH2）2]=3：2时，反应的化学方程式是6NO2+4CO（NH2）2=7N2+8H2O+4CO2．
（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现氮氧化物的循环转化，主要反应为：
NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1
已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1．
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式2NO（g）+O2（g）=2NO2（g），△H=-113.0kJ•mol-1．
（3）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2（g）+6H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3（g）+3H2O（g）；该反应平衡常数表达式为K=$\frac{c（CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3}）×{c}^{3}（H{\;}_{2}O）}{c{\;}^{2}（CO{\;}_{2}）c{\;}^{6}（H{\;}_{2}）}$．
（4）合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0．
在容积均为V L的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入a mol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数υ（CO）%如右图所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是Ⅲ；若三个容器内的反应再经过一段时间后都达到化学平衡时，CO转化率最大的反应温度是T1．
（5）据报道以二氧化碳为原料，采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示．电解时，b极上生成乙烯的电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O．
20．如图是中学化学中常见的有机物转化关系（部分相关物质和反应条件已略去）．

已知：Ⅰ．F的相对分子质量为60，且分子中碳元素的质量分数为40%
Ⅱ．A可以提供生命活动所需要的能量，G为高分子化合物
回答下列问题：
（1）F中含有的官能团名称为羧基，①的反应类型为水解反应．
（2）B的结构简式为CH3COOCH2CH3，G中链节为-CH2-CH2-．
（3）写出A→C的化学方程式C6H12O6（葡萄糖）$\stackrel{酒化酶}{→}$2CH3CH2OH+2CO2．
（4）写出D→E的化学方程式2CH2=CH2+O2$\stackrel{催化剂}{→}$2CH3CHO．
17．铜是应用较为广泛的有色金属．
（1）基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1．
（2）金属化合物Cu2Zn合金具有较高的熔点、较大的强度、硬度和耐磨度．Cu2Zn合金的晶体类型是金属晶体．
（3）某含铜化合物的离子结构如1图所示．
①该离子中存在的作用力有bc；
a．离子键        b．共价键        c．配位键
d．氢键          e．范德华力
②该离子中第二周期的非金属元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C；
③该离子中N原子的杂化类型有sp2、sp3杂化．
（4）铜与氧形成化合物的晶体结构如图2．该化合物的化学式为Cu2O，O的配位数是8．
4．高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni（CHZ）3]（ClO4）2 }是一种新型的起爆药．
（1）Ni2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8．
（2）ClO4-的空间构型是正四面体；与ClO4-互为等电子体的一种分子为CCl4等（填化学式）．
（3）化学式中CHZ为碳酰肼，组成为CO（N2H3）2，碳酰肼中碳原子的杂化轨道类型为sp2；1molCO（N2H3）2分子中含有σ键数目为11×6.02×1023．
（4）高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成．NiO的晶胞结构如图所示，晶胞中含有的Ni2+数目为a，Ni2+的配位数为b，NiO晶体中每个镍离子距离最近的镍离子数目为c，则a：b：c=2：3：6．
14．下列有机化合物的一氯代物种类最多的是（不考虑立体异构）（　　）
A．B．
C．D．
1．制备多晶硅（硅单质的一种）的副产物以SiCI4为主，其对环境污染很大，遇水强烈水解，放出大量热量．研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有钙、铁、镁等离子）制备BaCl2•2H2O，工艺流程如图：
已知：常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4．
（1）①SiCl4水解控制在40℃以下的原因是防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4的水解速率，防止反应过于剧烈．
    ②已知：SiCl4（s）+H2（g）=SiHCl3（s）+HCl（g）△H1=47kJ/mol　　
           SiHCl3（s）+H2（g）=Si（s）+3HCl（g）△H2=189kJ/mol
则SiCl4被H2还原制备硅的热化学方程式为SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ/mol．
（2）加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是BaCO3+2H+=Ba2++CO2+H2O↑．
（3）过滤②的滤渣A的化学方程式为Fe（OH）3，接着往滤渣中加20%NaOH调节pH=12.5，控制温度70℃时，滤渣B的主要成分的化学式为Mg（OH）2，控制温度70℃的目的是确保钙离子完全除去（或温度越高，Ca（OH）2溶解度越小）．
（4）滤液③经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，再经真空干燥后得到BaCl2•2H2O．
18．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．4gNaOH固体所含电子总数为2NA
B．22.4LC2H6所含化学键总数为7 NA
C．常温常压下，14gC0、N2混合气体所含分子总数为NA
D．0.1 mol-1LNH4C1溶液中，NH4+与Cl一数之和小于0.2 NA
19．下列4个坐标图分别表示4个实验过程中某些质量的变化，其中正确的是（　　）
ABCD
向一定量铁粉中滴加稀盐酸向一定量硫酸铜溶液中不断加入锌粉加热一定量高锰酸钾固体向一定量氢氧化钠
溶液中滴加稀盐酸
A．AB．BC．CD．D

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