题目内容
【题目】当电解质中某离子的浓度越大时,其氧化性或还原性越强,利用这一性质,有人设计出如如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差,是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的)。其中,甲池为3 mol/L的AgNO3溶液,乙池为1 mol/L的AgNO3溶液A、B均为Ag电极。实验开始先断开K1,闭合K2,发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是
A.断开K1、闭合K2,一段时间后电流计指针归零,此时两池银离子浓度相等
B.断开K1、闭合K2,当转移0.1 mol e-时,乙池溶液质量增加17.0 g
C.当电流计指针归零后,断开K2、闭合K1,一段时间后B电极的质量增加
D.当电流计指针归零后,断开K2、闭合K1,乙池溶液浓度增大
【答案】C
【解析】
断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,甲池为3 mol/L的AgNO3溶液,乙池为1 mol/L的AgNO3溶液,Ag+浓度越大离子的氧化性越强,可知A为正极,发生还原反应,B为负极,发生氧化反应,NO3-向负极移动;闭合K1,断开K2,为电解装置,与电源正极相连的B极为阳极,阳极金属银被氧化,阴极A析出银,NO3-向阳极移动,乙池浓度增大,甲池浓度减小,据此解答。
A. 断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,当两池银离子浓度相等时,反应停止,电流计指针将归零,A正确;
B. 断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,A为正极,发生反应:Ag++e-=Ag,B为负极,发生反应为:Ag-e-=Ag+,当转移0.1 mol电子,有0.1 mol NO3-由甲池通过离子交换膜进入乙池,所以乙池增加的质量是10.8 g+6.2 g=17.0 g,B正确;
C. 闭合K1,断开K2后,乙池中的B极为电解池的阳极,银失电子发生氧化反应,质量减小,C错误;
D. 闭合K1,断开K2后,装置为电解池,与电源正极相连的B是阳极,阳极金属银被氧化产生银离子,NO3-向阳极移动,则乙池硝酸银溶液的浓度增大,D正确;
故合理选项是C。
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【题目】科学家们致力于消除氮氧化物对大气的污染。回答下列问题:
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH,该反应共有两步第一步反应为2NO(g)
N2O2(g) ΔH1<0;请写出第二步反应的热化学方程式(ΔH2用含ΔH、ΔH1的式子来表示):_______________________________________。
(2)温度为T1时,在两个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),容器I中5min达到平衡。相关数据如表所示:
容器编号 | 物质的起始浓度(mol/L) | 物质的平衡浓度(mol/L) | ||
c(NO2) | c(NO) | c(O2) | c(O2) | |
I | 0.6 | 0 | 0 | 0.2 |
Ⅱ | 0.3 | 0.5 | 0.2 |
①容器Ⅱ在反应的起始阶段向_____(“正反应”、“逆反应”、“达平衡”)方向进行。
②达到平衡时,容器I与容器Ⅱ中的总压强之比为___________
a. >1 b. =1 c. <1
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g) △H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:υ(NO2)=k1·p2(NO2),υ(N2O4)=k2·P(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。一定温度下,k1、k2与平衡常数kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间关系是k1=______;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是_____,理由是______________。
(4)可用NH3去除 NO,其反应原理4NH3+6NO=5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为 4:1、3:1、1:3时,得到NO脱除率曲线如图所示:
①曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4 mg·m-3,从A点到B点经过0.8 s,该时间段内NO的脱除速率为_______mg/(m3·s)。
②曲线b对应NH3与NO的物质的量之比是_____。
(5)还可用间接电解法除NO。其原理如图所示:
①从A口中出来的物质的是__________________。
②写出电解池阴极的电极反应式_______________。
③用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理__________________。