题目内容
【题目】如下图所示,装置Ⅰ为甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
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(1)b处应通入_____(填“CH3OH”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是___________________;
(2)电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH______(填写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度______________;
(3)若铜电极质量减小6.4 g,则消耗标况下的O2的体积为_____________________。
(4)若将装置I中电解质溶液换成硫酸溶液,则在工作过程中H+ 移向______电极(填“a”或“b”)。
【答案】 O2 CH3OH - 6e- + 8OH- = CO32-+6H2O 变小 不变 1.12L b
【解析】试题分析:甲醇燃料电池的总反应为2CH3OH+3O2+4OH- =2 CO32-+6H2O,还原剂是甲醇,应通入负极区,氧气是氧化剂应通入正极室。要想实现铁棒上镀铜,铁必须做阴极,铜做阳极,所以I装置中左室中的电极为负极,右室中的电极为正极。
(1)b处应通入O2 ,a处电极上发生的电极反应式是CH3OH - 6e- + 8OH- = CO32-+6H2O;
(2)电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的氢氧根离子的浓度变小,所以pH变小。装置Ⅱ中阳极铜溶解变成铜离子、阴极铜离子得电子变成铜析出,所以Cu2+的物质的量浓度不变;
(3)若铜电极质量减小6.4 g,即溶解了0.1mol,则电路中通过了0.2mol电子,根据电子转移守恒可知,燃料电池中要消耗0.05mol氧气,消耗的O2在标况下的体积为1.12L 。
(4)原电池中,电解质的阳离子向正极定向移动。若将装置I中电解质溶液换成硫酸溶液,则在工作过程中H+ 移向b电极。
【题目】一定温度时,1L密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196kJ/mol,数据:
反应时间/min | n(SO2)/mol | n(O2)/mol |
0 | 2 | 1 |
5 | 1.2 | |
10 | 0.4 | |
15 | 0.8 |
下列说法不正确的是
A. 反应在前5min的平均速率为v (SO2)=0.08mol·L1 min1
B. 保持温度不变,向平衡后的容器中再充入0.2molSO2和0.1molO2时,v (正)> v (逆)
C. 保持其他条件不变,若起始时向容器中充入2molSO3,达平衡时吸收78.4kJ的热量
D. 相同温度下,起始时向容器中充入1.5mol SO3,达平衡时SO3的转化率为40%