题目内容

某燃料电池的电解质溶液为稀硫酸，分别向两极通入气体，完成下列问题．

(1)当分别通入CO和O2时：

①正极反应式：________；

②负极反应式：________；

③电池总反应式：________；

④电解质溶液中H+浓度的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”)．

(2)当分别通入H2S和Cl2时：

①正极反应式：________；

②负极反应式：________；

③电池总反应式：________；

④电解质溶液中H+浓度的变化________(填“增大”、“减小”或“不变”)．

答案：
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相关题目
2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议．而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验：
某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
0.1125mol/（L?min）
0.1125mol/（L?min）
．
②下列措施中一定不能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是：
D
D
．
A．降低温度    B．缩小容器的容积    C．将水蒸气从体系中分离   D．使用更有效的催化剂
（2）常温常压下，饱和CO 2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×l0-5mol?L-1．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的电离平衡常数K=
4.2×10-7
4.2×10-7
．（已知：10 -5.6=2.5×l0-6）．
（3）标准状况下，将1.12LCO2通入100mL 1mol?L-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c（Na+）＞c（CO2-3）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）
c（Na+）＞c（CO2-3）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）
；
（4）如图是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是
乙醇
乙醇
（填“乙醇”或“氧气”），
b处电极上发生的电极反应是：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
．
（5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
5.6×10-5mol/L
5.6×10-5mol/L
．
CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．
（1）某同学配制CuSO4溶液时，需加入一定量的硫酸溶液，用离子方程式说明其原因是
Cu2++2H2OCu（OH）2+2H+
Cu2++2H2OCu（OH）2+2H+
．
（2）该同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究．
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池．电解质溶液甲是
ZnSO4
ZnSO4
（填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
．

②图二中，I是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则b处通入的是
O2
O2
（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
．若把II中电极均换为惰性电极，电解时的化学反应方程式为
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
．若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，当阳极产生的气体为672mL（标准状况下）时，溶液的pH=
1
1
（假设电解后溶液体积不变）．
（3）将蓝矾（CuSO4?5H2O）、生石灰和水按一定比例混合，即可得到波尔多液（杀菌剂），其有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4?yCu（OH）2]．为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验：取等质量的碱式硫酸铜样品两份，一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解，另一份高温灼烧后只得到CuO固体．所得数据显示n（HCl）：n（CuO）=3：2，则该碱式硫酸铜的化学式中x：y=
1：3
1：3
．
（2011?晋中三模）请回答下列问题：
（1）现代工业将煤炭气化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的广泛用途．
①已知：2C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H1，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H2．
则反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；△H=
△H1-△H 2
2
△H1-△H 2
2
．（用含△H1、△H2的代数式表示）
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；△H3．现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2．

a．该反应的△H3
＜
＜
0（选填“＜”、“＞”或“=”，下同），K1
＞
＞
K2．
b．将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有
升温、减压
升温、减压
．
（2）某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质，一极通入CO，另一极通入空气和CO2的混合气体．已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-；则其负极的电极反应式为
CO+CO32--2e-=2CO2
CO+CO32--2e-=2CO2
．
（3）图3为某温度下，Fe（OH）3（s）、Mg（OH）2（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度变化情况．据图分析：

该温度下，溶度积常数的关系为：Ksp[Fe（OH）3]
＜
＜
Ksp[Mg（OH）2]
（填：＞、=、＜）；如果在新生成的Mg（OH）2浊液中滴入足量的Fe3+，振荡后，白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀，原因是
由于Ksp[Fe（OH）3]＜Ksp[Mg（OH）2]，浊液中存在溶解平衡：Mg（OH）2?Mg2++2OH-，当加入Fe3+后与OH-生成更难溶解的Fe（OH）3，使平衡继续向右移动，最后Mg（OH）2全部溶解转化为红棕色的Fe（OH）3．
由于Ksp[Fe（OH）3]＜Ksp[Mg（OH）2]，浊液中存在溶解平衡：Mg（OH）2?Mg2++2OH-，当加入Fe3+后与OH-生成更难溶解的Fe（OH）3，使平衡继续向右移动，最后Mg（OH）2全部溶解转化为红棕色的Fe（OH）3．
．

2009年12月7日～18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。

（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量（n）随时间变化如右图所示：

从反应开始到平衡，氢气的平均反应速

(H2)=_______。

②下列措施中一定不能使(CH3OH)/ (CO2)增大的是_____。

A．降低温度                 B．缩小容器的容积

C．将水蒸气从体系中分离     D．使用更有效的催化剂

（2）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H＋的电离平衡常数K=___________。（已知：10-5.6=2.5×10-6）。

（3）标准状况下，将1.12L CO2通入100mL 1mol·L-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为

________________；

（4）如图是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处的通入的是_____________（填“乙醇”或“氧气”），b处电极上发生的电极反应是___________

__________________________________________。

（5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_______。

（13 分）

（1）CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。某同学利用CuSO4溶液，进行以下实验探究。

①      图一是根据反应Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4设计成的锌铜原电池。电解质甲溶液是      （填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是       。

②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是       （填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是        。

（2）将蓝矾（CuSO4·5H2O）、生石灰和水按一定比例混合，即可得到波尔多液（杀菌剂），其 有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4·yCu（OH）2]。为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验：取等质量的碱式硫酸铜样品两份，一份滴加稀盐酸至恰好完全溶解，另一份高温灼烧后只得到CuO固体。所得数据显示n（HCl）︰n（CuO）＝3︰2，则该碱式硫酸铜的化学式中x︰y=        。

（3）E是非金属性最强的元素，M是E的气态氢化物，在固定体积的密闭容器中，气体M存在如下关系：

xM(g)Mx(g)，反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如下图。下    列说法正确的是      

A．该反应的化学方程式是2HF(HF)2

B．平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3

C．t1时刻，保持温度不变，再充入1molM，重新达到平衡时，将增大

D．M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低

 

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