题目内容

【题目】原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理,设计如图装置:

(1)a和b用导线连接,Cu极为原电池_________极(填“正”或“负”),电极反应式为 Zn极发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。溶液中H+移向____________(填“Cu”或“Zn”)极。

(2)无论a和b是否连接,Zn片均被腐蚀。若转移了0.2mol电子,则理论上Zn片质量减轻______g。

(3)有同学想把Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应设计成原电池,你认为是否可行? (填“是”或“否”),理由是

【答案】(1); 2H++2e-=H2↑;氧化; Cu;

(2)6.5;

(3)此反应为非氧化还原反应且反应吸热.

【解析】

试题分析:(1)a和b用导线连接,锌的活动性位于铜的前面,所以锌发生氧化反应,作原电池的负极,铜作原电池的正极,电极反应式为2H++2e- = H2↑,原电池中阳离子向正极移动,即向铜极移动,答案为:正; 2H++2e-=H2↑;氧化; Cu;

(2)锌被腐蚀的实质是Zn-2e-=Zn2+,所以转移0.2mol电子,被氧化的锌的物质的量为0.1mol,Zn片减少的质量为6.5g,答案为:6.5g;

(3)原电池必须要能够发生自发的氧化还原反应才可以,并且原电池是将化学能转化为电能的装置,要求是放热反应,所以把Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应设计成原电池不可行,因为此反应为非氧化还原反应,且为吸热反应,答案为:否此反应为非氧化还原反应且反应吸热.

练习册系列答案
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(2)吸收塔中反应的化学方程式为_________________________,从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是_______________;

(3)生产硝酸的过程中常会产生氮的氧化物,可用如下三种方法处理:

方法一:碱性溶液吸收法

NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2

方法二:NH3还原法

8NH3(g)+6NO2(g)═7N2(g)+12H2O(g)H=-2635kJ/mol(NO也有类似的反应)

方法三:甲烷吸收法

CH4(g)+2NO2═CO2(g)+N2+2H2O(g)H=+867kJ/mol(NO也有类似的反应)

上述三种方法中,方法一的主要缺点是_______________;

方法三和方法二相比,方法三的缺点是_______________;

(4)工业上也可以通过电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示.

图中通入NH3的目的是_______________;

若维持电流强度为3A,电解2小时,理论上可制得NH4NO3的最大质量为_____g;(已知F=96500Cmol-l)(保留2位有效数字)

(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3.己知:NH3制NO的产率是94%,NO制HNO3的产率是89%,则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其他损耗)的百分比为______________。

【题目】化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.

Ⅰ.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

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2有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:________NH4+ + 5O2 == 2NO2- + ________H+ +__________+__________

Ⅱ.工业合成氨原理是:N2g+3H2g2NH3g △H <0,当反应器中按nN2:nH2=1:3投料,分别在200℃400℃600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图。

3曲线a对应的温度是

4关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是

A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率

B.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系

是KM=KQ>KN

C.M点比N点的反应速率快

D.由曲线a可知,当压强增加到100 MPa以上,NH3的物质的量分数可达到100%

5如果N点时cNH3=0.2mol·L-1,N点的化学平衡常数K L2/mol2 精确到小数点后两位

.尿素是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:

第一步:2NH3g+CO2gH2NCOONH4s ΔH=-272kJ·mol-1

第二步:H2NCOONH4sCONH22s+H2Og ΔH=+138kJ·mol-1

6写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:_________________________

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①反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率vCO2

mol/L·min

②已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。

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