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8.铝电池性能优越,Al-Ag2O2电池用于电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液制备氢气(隔膜Ⅱ仅阻止气体通过,a、b均为惰性电极).下列说法正确的是(  )
A.Ag电极是正极,反应后该电极区溶液pH减小
B.原电池的总反应为:2Al+3Ag2O2+2NaOH═2NaAlO2+3Ag2O+H2O
C.a电极上的电极反应为:CO(NH22+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O
D.每消耗2.7g铝,理论上a、b两级共产生气体3.36L(标准状况)

分析 A、a生成氮气,说明尿素被氧化,则Ag为正极,正极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,反应后该电极区pH增大;
B、铝与电解质氢氧化钠溶液发生自发的氧化还原反应,所以原电池的总反应的方程为2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑;
C、a电极上尿素[CO(NH22]发生氧化反应,电极反应式为:CO(NH22+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O;
D、2.7g的铝物质的量为:0.1mol,所以整个电路转移电子的物质的量为0.3mol,所以生成氮气的物质的量为0.05mol,氢气的物质的量为:0.15mol,所以上a、b两级共产生气体0.2mol,标况下体积为:4.48L.

解答 解:A、a生成氮气,说明尿素被氧化,则Ag为正极,正极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,反应后该电极区pH增大,而不是减小,故A错误;
B、原电池的总反应的方程为2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑,而不是2Al+3Ag2O2+2NaOH═2NaAlO2+3Ag2O+H2O,故B错误;
C、a电极上尿素[CO(NH22]发生氧化反应,生成氮气,和碳酸根离子,电极反应式为:CO(NH22+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O,故C正确;
D、2.7g的铝物质的量为:0.1mol,所以整个电路转移电子的物质的量为0.3mol,所以生成氮气的物质的量为0.05mol,氢气的物质的量为:0.15mol,所以上a、b两级共产生气体0.2mol,标况下体积为:4.48L,而不是3.36L,故D错误;
故选C.

点评 本题综合考查原电池以及电解原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,明确元素化合价变化是解本题关键,根据元素化合价变化与阴阳极的关系来分析解答,难度中等.

练习册系列答案
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16.氨在生活、生产、科研中有广泛用途,而氮的氧化物则是造成大气污染的主要物质.
(1)已知:2NH3(g)+3Cl2 (g)=N2(g)+6HCl(g)△H=-462kJ/mol
N2(g)$\stackrel{945kJ•mol-1}{→}$2N(g)、Cl2(g)$\stackrel{243kJ•mol-1}{→}$2Cl(g)
则,断开1mol H-N键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为41KJ.
(2)用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染.如有反应4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)△H<0,相同条件下在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图所示.

①计算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率 υ(NO)=0.3125mol•L-1•min-1
②下列说法正确的是CD;
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.使用催化剂A达平衡时,N2最终产率更大
C.单位时间内氢氧键与氮氢键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡
(3)用活性炭还原法的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)调节按下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表:
浓度/mol•L-1
时间/min
NON2CO2
00.1000 0
100.0580.0210.021
200.0400.0300.030
300.0400.0300.030
400.0320.0340.017
500.0320.0340.017
①30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是分离出二氧化碳.
②若30min后,在温度不变的情况下,再向容器中充入一定量NO,平衡向正反应方向(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动,达新平衡时NO的体积分数等于(填“大于”、“小于”或“等于”)旧平衡时NO的体积分数
③若30min后只升温至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H<0(填“>”、“=”或“<”);从反应开始到T2℃平衡时,NO的转化率为54.5%(保留三位有效数字)

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