题目内容
【题目】热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是
A. 输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极
B. 放电时电解质LiCl-KCl中的Li+向钙电极区迁移
C. 电池总反应为Ca+PbSO4+2LiClPb+Li2SO4+CaCl2
D. 每转移0.2 mol电子,理论上消耗42.5 g LiCl
【答案】C
【解析】
由题目可知硫酸铅电极处生成Pb,则硫酸铅电极的反应为:PbSO4+2e-+2Li+=Pb+Li2SO4,则硫酸铅电极为电池的正极,钙电极为电池的负极,由此分析解答。
A. 输出电能时,电子由负极经过外电路流向正极,即从钙电极经外电路流向硫酸铅电极,A项错误;
B. Li+带正电,放电时向正极移动,即向硫酸铅电极迁移,B项错误;
C. 负极反应方程式为Ca+2Cl2e=CaCl2,正极电极反应方程式为:PbSO4+2e+2Li+=Pb+Li2SO4,则总反应方程式为:PbSO4+Ca+2LiCl=Pb+CaCl2+Li2SO4,C项正确;
D.钙电极为负极,电极反应方程式为Ca+2Cl2e=CaCl2,根据正负极电极反应方程式可知2e2LiCl,每转移0.2 mol电子,消耗0.2 mol LiCl,即消耗85g的LiCl,D项错误;
答案选C。
【题目】Ⅰ:用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2 MnO4-+5H2C2O4+6H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
实验序号 | A溶液 | B溶液 |
① | 20 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
② | 20 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
(1)该实验探究的是_________________________________因素对化学反应速率的影响。
(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下),则在2 min末,c(MnO4-)=________ mol·L-1(假设混合溶液的体积为50 mL)。
(3)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:
①产物Mn2+是反应的催化剂,②_______________________________
Ⅱ:当温度高于500 K时,科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇,这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为___________________________________
(2)在恒温恒容密闭容器中,判断上述反应达到平衡状态的依据是________________
a.体系压强不再改变 b.H2的浓度不再改变
c.气体的密度不随时间改变 d.单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比为3∶1