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不连接时,烧杯中现象是

(2)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 溶液中H+移向____________

(填“Cu”或“Zn”)极。电池总反应式为:

若电解质溶液改为AgNO3溶液,当转移0.2mol电子,则理论上Cu片质量变化为___ ___g。

【答案】1)锌片逐渐溶解,锌片上有气泡冒出;

(2)2H++2e-=H2CuZn+H2SO4ZnSO4+H2 21.6

【解析】

试题分析:(1)a和b不连接时,该装置不构成原电池,锌和氢离子发生置换反应,离子反应方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,因此实验现象锌片逐渐溶解,锌片上有气泡冒出

(2)a和b用导线连接,该装置构成原电池,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑;锌失电子发生氧化反应而作负极,放电时,电解质溶液中氢离子向正极铜电极移动,总反应式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2;锌片减少的质量×65g/mol6.5g。

练习册系列答案
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【题目】氮的氢化物NH3N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。

1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:

4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(l) H1

4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(l) H2

则反应 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(l) H 。(请用含有H1H2的式子表示)

2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N29 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:

温度(K)

平衡时NH3的物质的量(mol)

T1

2.4

T2

2.0

已知:破坏1 mol N2(g)3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。

T1 T2(填“<”“=”

T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10minH2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率αN2=

下列图像分别代表焓变(H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φN2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是

3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。

M区发生的电极反应式为

用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量为 g(假设溶液电解前后体积不变)。

【题目】I.“低碳经济”时代,科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。

(1) CO2和H2在一定条件下可以生成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=akJ·mol-1已知:H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1,CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0kJ·mol-1H2O(g)=H2O(l)

△H=44.0kJ·mol-1,则a=______kJ·mol-1

(2)上述生成乙烯的反应中,温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图,下列有关说法不正确的是_______(填序号)

①温度越高,催化剂的催化效率越高

②温低于250℃时,随着温度升高,乙烯的产率增大

③M点平衡常数比N点平衡常数大

④N点正反应速率一定大于M点正反应速率

⑤增大压强可提高乙烯的体积分数

(3)2012年科学家根据光合作用原理研制出“人造树叶”。右图是“人造树叶”的电化学模拟实验装置图,该装置能将H2O和CO2转化为O2和有机物C3H8O。

阴极的电极反应式为::_________________________

II.为减轻大气污染,可在汽车尾气排放处加装催化转化装置,反应方程式为:

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。

(4)上述反应使用等质量的某种催化剂时,温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响对比实验如下表,c(NO)浓度随时间(t)变化曲线如下

①表中a=___________。

②实验说明,该反应是__________反应(填“放热”或“吸热”)。

③若在500℃时,投料=1,NO的转化率为80%,则此温度时的平衡常数K=_____。

(5)使用电化学法也可处理NO的污染,装置如右图。已知电解池阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:__________。吸收池中除去NO的离子方程式:__________________。

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