题目内容

【题目】我国科学家发明了一种可固氮的镁-氮二次电池,其装置如图所示,下列说法不正确的是(

A.固氮时,电池的总反应为3Mg+N2=Mg3N2

B.脱氮时,钌复合电极的电极反应式为Mg3N2-6e-=3Mg2++N2

C.固氮时,外电路中电子由钌复合电极流向镁电极

D.当无水LiClMgCl2混合物受热熔融后电池才能工作

【答案】C

【解析】

A.固氮时该装置为原电池装置,镁为活泼金属,作负极,被氧化成Mg2+,钌复合电极为正极,氮气在电极上发生还原反应生成N3-,与熔融电解质中镁离子生成Mg3N2,所以总反应为3Mg+N2=Mg3N2,故A正确;
B.脱氮时,-3价的氮要被氧化,钌复合电极应发生氧化反应,Mg3N2失电子发生氧化反应生成氮气,电极反应:Mg3N2-6e-=3M2++N2,故B正确;
C.固氮时,镁电极为负极,外电路中电子由负极镁电极流向钌复合电极,故C错误;
D.无水LiCl-MgCl2混合物常温下为固体,无自由移动离子,不能导电,受热熔融后产生自由移动离子导电,电池才能工作,故D正确;
故选:C

练习册系列答案
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【题目】研究碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物等大气污染物的处理,对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

1)已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.2kJ·mol-1

CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-1160.0kJ·mol-1

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=___ kJ·mol-1

2)氮氧化物和硫氧化物在一定条件下会发生反应,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0,从而实现物质转换降低能耗。某化学小组对该反应进行相关实验探究:在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测得NO2的平衡转化率如图所示:

①如果要将图中B点改变为A点,应采取的措施是___

②若B点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol·L-1,经过tmin达到平衡状态,该时段反应速率υNO2=____mol·L-1·min-1,化学平衡常数K=___

③图中BC两点对应的实验温度分别为TBTC,通过计算判断TB__TC(填>=、或<)。

3SCR(选择性催化还原)脱硝法是工业上消除氮氧化物的常用方法。主要反应原理为:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。其他条件相同在甲、乙两种催化剂作用下,经过相同时间,NO转化率与温度的关系如图所示。

①工业上选择催化剂____(填)原因是____

②在催化剂甲的作用下,图中M点处(对应温度为210℃NO的转化率___(填可能是一定是一定不是)该温度下的平衡转化率。高于210℃NO的转化率降低的原因可能是___

【题目】阅读短文,回答问题。

燃放烟花爆竹是我国的传统习俗,烟花爆竹的主要成分有黑火药、特效药剂等。

黑火药由硝酸钾(KNO3)、硫黄(S)和木炭组成,

燃烧时,瞬间产生大量气体,同时释放大量热,在有限的空间里,气体受热迅速膨胀引起爆炸。特效药剂常含一些金属元素,燃烧时会产生五彩缤纷的火焰。(如右图所示)

下表为几种金属元素的化合物燃烧时的火焰颜色:

所含金属元素

火焰颜色

砖红色

黄绿

然而,传统的烟花爆竹不仅会污染环境,也会造成各种伤残及火灾事故。为了改善传统烟花爆竹的不足,又能为人们的佳节祝兴,电子鞭炮应运而生。目前,常见的电子鞭炮有三种形式。

第一,雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,而且还能发出闪光,以假乱真。无火药、无污染,不会发生伤残及火灾事故。能重复使用,大大减少经济支出。其局限性是需要使用家用电源,不方便移动。

第二,电子鞭炮机,是一种使用煤气和氧气混合气体作为燃料的设备,声响大,与火药鞭炮无异,但缺陷是点燃混合气体时存在一定的安全隐患。

第三,录音鞭炮,通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音与功率大小有关。这种鞭炮的优点是纯电能、可移动、造价低廉。缺点是仿真和氛围感度稍差。

新型电子鞭炮正在不断地被研发出来,更好地促进民俗与科技的融合。

依据上文,回答问题:

(1)若燃放烟花的火焰呈现黄绿色,则烟花中可能含有______元素。

(2)雷电式仿真电子鞭炮的优点有______(填序号)。

A.无火药、无污染

B.不会发生伤残及火灾事故

C.能重复使用,减少经济支出

(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。

①燃放烟花爆竹时产生不同颜色的火焰,是因为药剂中含有不同的金属元素。______

②燃放烟花爆竹后会闻到刺激性的气味,是因为生成了二氧化碳。______

③电子鞭炮机在点燃混合气体时存在一定的安全隐患。______

④录音鞭炮的声音大小与功率无关。______

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