题目内容
金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。己知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是( )
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A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Al-空气电池理论比能量最高
C. M-空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-=4M(OH)n
D.在M-空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
(1)已知反应 2HI(g)
H2(g)+I2(g)的 ΔH=+11kJ/mol, 1mol H2(g)、 1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。
(2)Bodensteins 研究了下列反应:2HI(g)
H2(g)+I2(g)在 716 K 时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为__________。
②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为__________(以K和k正表示)。若 k正=0.0027 min-1,在 t=40min 时,v正=_________ min-1。
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和 v逆~x(H2)的关系如图所示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点依次为__________(填字母)和__________(填字母)。
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在Na+浓度为0.9 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:取该溶液100ml进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):
阳离子 | K+、Ag+、Mg2+、Ba2+ |
阴离子 | NO3-、CO32-、SiO32-、SO42- |
I.向该溶液中加入足量稀HCl,产生白色沉淀并放出1.12L气体;II.将I的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为3.6g;III.在II的滤液中滴加BaCl2溶液,无明显现象,下列说法不正确的是( )
A.K+一定存在,且c(K+)≤1.3mol·L-1
B.实验I能确定一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+
C.实验I中生成沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓
D.实验III能确定一定不存在SO42-