题目内容

按如图装置进行实验,若乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,下列叙述中不正确的是(  )
A、E表示生成铜的物质的量
B、E表示总反应中消耗水的物质的量
C、F表示反应生成氧气的物质的量
D、F表示生成硫酸的物质的量
考点:电解原理
专题:
分析:由甲可知,为电解装置,C为阳极,发生4OH--4e-=O2↑+2H2O,Cu为阴极,发生Cu2++2e-=Cu;由乙可知,转移4mol电子生成2molE,E为Cu,生成1molF,F为氧气,以此来解答.
解答: 解:由甲可知,为电解装置,C为阳极,发生4OH--4e-=O2↑+2H2O,Cu为阴极,发生Cu2++2e-=Cu,总反应为2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,结合乙可知,转移4mol电子生成2molE,生成1molF,
A.由电子与物质的物质的量的关系可知E表示反应生成铜的物质的量,故A正确;
B.由总反应可知,Cu与水的物质的量相同,则E表示反应消耗水的物质的量,故B正确;
C.由电子与物质的物质的量的关系可知F表示反应生成氧气的物质的量,故C正确;
D.因硫酸与氧气的物质的量不等,则F不能表示生成硫酸的物质的量,故D错误;
故选D.
点评:本题考查电解原理,明确发生的电极反应、电解反应及图象的分析是解答本题的关键,注意反应中转移电子与各物质的物质的量的关系即可解答,题目难度不大.
练习册系列答案
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能源问题是人类社会面临的重大课题.甲醇是未来重要的绿色能源之一.以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇.
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-129.0kJ/mol
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为
 

(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的平衡转化率与温度的关系如图1.

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应在0~5min内的平均速率为
 

②100℃时反应I的平衡常数为
 

(3)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将1.0molCO和2.0molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的
1
2
,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是
 
(填字母序号).
a.c(H2)减小      b.正反应速率加快,逆反应速率减慢      c.CH3OH的物质的量增加        
d.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小       e.平衡常数K增大
(4)甲醇在工业上用途很多
①甲醇蒸气重整法制备氢气:该法中的一个主要反应为CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g),一定温度下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是
 

a.2v(CO)=v(H2)           b.CH3OH的 百分含量不再变
c.混合气体密度保持不变      d.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1
②甲醇可用制作燃料电池的燃料:写出以熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)为电解质的电池负极反应
 
,其中K+
 
极移动.
(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图2装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式
 

②写出除去甲醇的离子方程式
 

③若该电解槽用铅蓄电池为电源,则除去32g甲醇至少需要消耗
 
g铅.

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