题目内容
【题目】有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6molL﹣1 H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6molL﹣1的NaOH溶液中,如图所示.
请回答:
(1)写出甲池中正极的电极反应式: .
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:负极 , 总反应的离子方程式为 .
(3)由此实验,可得到如下哪些正确结论?(填写字母序号).a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强
c.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
d.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析
(4)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”,这种做法(填“可靠”或“不可靠”).
【答案】
(1)2H++2e﹣=H2↑
(2)Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O;2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑
(3)ad
(4)不可靠
【解析】解:(1)甲中镁易失电子作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应,负极反应为Mg﹣2e﹣=Mg2+ , 正极反应为2H++2e﹣=H2↑,所以答案是:2H++2e﹣=H2↑;(2)乙池中铝易失电子作负极,负极上铝失电子发生氧化反应,电极反应式为:Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O,镁作正极,正极发生还原反应,总反应为2Al+2OH﹣+2H2O=AlO +3H2↑,所以答案是:Al;Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O;2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑;(3)a.根据甲、乙中电极反应式知,原电池正负极与电解质溶液有关,故A正确; b.镁的金属性大于铝,但失电子难易程度与电解质溶液有关,故B错误; c.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极,不能说明金属活动性顺序没有使用价值,故C错误; d.该实验说明化学研究对象复杂,反应与条件有关,电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同,所以应具体问题具体分析,故D正确;所以答案是:ad;(4)上述实验说明,“直接利用金属活动性顺序表判断电池中的正负极”并不考可靠,最好是接一个电流计,通过观察电流方向判断原电池的正负极,所以答案是:不可靠.
【题目】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣53.7kJmol﹣1 Ⅰ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2 Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性;转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为﹣283.0kJmol﹣1和﹣285.8kJmol﹣1 .
②H2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJmol﹣1
请回答(不考虑温度对△H的影响):
(1)反应I的平衡常数表达式K=;反应Ⅱ的△H2=kJmol﹣1 .
(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 .
A.使用催化剂Cat.1
B.使用催化剂Cat.2
C.降低反应温度
D.投料比不变,增加反应物的浓度
E.增大 CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是 .
(4)在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程﹣能量”示意图.
(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在极,该电极反应式是 .
【题目】某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定.
(1)配制0.50mol/L NaOH溶液
a.若实验中大约要使用245mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体 g.
b.从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母): .
名称 | 托盘天平(带砝码) | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
仪器 | ||||||
序号 | a | b | c | d | e | f |
(2)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示.
a.写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ/mol): .
b.取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表.
①请填写下表中的空白:
温度 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值(t2﹣t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
②近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3 , 中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g℃).则中和热△H=(取小数点后一位).
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母) .
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度.