题目内容
【题目】我国科学家提出了无需加入额外电解质的钠离子直接甲酸盐燃料电池体系，其工作原理如图所示。甲酸钠（HCOONa）的水解为电极反应和离子传输提供了充足的OH-和Na+。下列有关说法不正确的是
A.A极为电池的负极，且以阳离子交换膜为电池的隔膜
B.放电时，负极反应为HCOO- +3OH- -2e- =CO32-+2H2O
C.当电路中转移0.l mol电子时，右侧电解质溶液质量增加2.3g
D.与传统的氯碱工业相比，该体系在不污染环境的前提下，可以实现同步发电和产碱
【答案】C
【解析】
从图中可以看出，A电极上HCOO-转化为CO32-，发生反应HCOO- +3OH- -2e- =CO32-+2H2O，C元素由+2价升高为+4价，所以A为负极，B为正极。当负极失去2mole-时，溶液中所需Na+由4mol降为2mol，所以有2molNa+将通过交换膜离开负极区溶液进入正极区。正极O2得电子，所得产物与水发生反应，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，由于正极区溶液中阴离子数目增多，所以需要提供Na+以中和电性。
A．由以上分析可知，A极为电池的负极，由于部分Na+要离开负极区，所以电池的隔膜为阳离子交换膜，A正确；
B．由以上分析可知，电池放电时，负极反应为HCOO- +3OH- -2e- =CO32-+2H2O，B正确；
C．依据负极反应式，当电路中转移0.l mol电子时，有0.1molNa+通过离子交换膜进入右侧，右侧参加反应的O2质量为
=0.8g，电解质溶液质量增加2.3g+0.8g=3.1g，C不正确；
D．与传统的氯碱工业相比，该体系没有污染环境的气体产生，且可发电和产碱，D正确；
故选C。
【题目】下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
族 周期 | IA | 0 | ||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | |||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||||
（1）⑧的原子结构示意图为_________；
（2）②的气态氢化物分子的结构式为___________，②和⑦的气态氢化物的稳定性相比，其中较弱的是____ (用该氢化物的化学式表示)；
（3）②、③的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是____（填化学式）；
（4）⑤、⑥元素的金属性强弱依次为___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）④、⑤、⑥的形成的简单离子半径依次_________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（6）①、④、⑤元素可形成既含离子键又含共价键的化合物，写出它的电子式：_____。
【题目】某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下，下列说法错误的是（ ）
实验 序号 | 实验温度T/K | 参加反应的物质 | 溶液颜色褪至无色时所需时间t/s | ||||
KMnO4溶液（含硫酸） | H2C2O4溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | |||
A | 293 | 4 | 0.02 | 6 | 0.1 | 0 | 6 |
B | 293 | 4 | 0.02 | 4 | 0.1 | V1 | 8 |
C | T1 | 4 | 0.02 | 6 | 0.1 | 0 | 5 |
A.时间t的意义是，从溶液混合到KMnO4颜色褪去的时间
B.实验C中5s内平均反应速率v(KMnO4)=1.6×10-3molL-1s-1
C.实验A和B是探究
D.实验A和C是探究温度对反应速率的影响，则T1>293
【题目】碳及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。
I．为解决大气中CO2的含量增大的问题，某科学家提出如下构想：把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO2从溶液中提取出来，在合成塔中经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。部分技术流程如下:
⑴合成塔中反应的化学方程式为_________；△H<0。该反应为可逆反应，从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度，除考虑温度对反应速率的影响外，还主要考虑了_____。
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列_______操作的原理比较相符(填字母）
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.结晶
(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。写出CO2(g)与H2(g)反应生CH4(g)与液态水的热化学方程式_____。
已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ/mol
II．某兴趣小组模拟工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，在容积固定为2L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2，加入合适的催化剂（催化剂体积忽略不计）后开始反应。测得容器内的压强随时间变化如下:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强/Mpa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
(1)从反应开始到20min时，以CO表示反应速率为________。
(2)下列描述能说明反应达到平衡的是_______
A.装置内气体颜色不再改变 B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器内气体的压强保持不变 D.容器内气体密度保持不变
(3)该温度下平衡常数K=_______，若达到平衡后加入少量CH3OH(g)，此时平衡常数K值将_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)该反应达到平衡后，再向容器中充入1mol CO和2mol H2，此时CO的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)
Ⅲ. 人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下：
①在阳极区发生的反应包括_________和H＋＋HCO
===H2O＋CO2↑。
②简述CO32-在阴极区再生的原理：______。
【题目】钠、铝是两种重要的金属，其单质及化合物在人们的日常生活、生产及科学研究中具有广泛的用途。回答下列问题：
（1）基态铝原子的电子排布图是____________________。
（2）与Al3+具有相同的电子层结构的简单阴离子有__________（填离子符号），其中形成这些阴离子的元素中，电负性最强的是__________（填元素符号，下同），第一电离能最小的是__________。
（3）Al、Cl的电负性如下表：
元素 | Al | Cl |
电负性 | 1.5 | 3.0 |
则AlCl3为________晶体（填晶体类型）；AlCl3升华后蒸气的相对分子质量约为267，则该蒸气分子的结构式是____________（标明配位键）。
（4）氢化铝钠（NaAlH4）是重要的有机合成中还原剂。
①
的空间构型为____________。
②NaAlH4的晶胞如下图所示，与Na+紧邻且等距的有________个；NaAlH4晶体的密度为________g/cm3（用含a 的代数式表示，NA代表阿伏加德罗常数）。
