题目内容
12.下列生活或实验中电化学的应用及其相关说法正确的是( )| 电化学应用 | 相关解释或说法 | |
| A | 以稀H2SO4为电解质的Cu-Zn原电池 | Cu为正极,正极上发生还原反应 |
| B | 电解CuCl2溶液 | 电子经过负极→阴极$\stackrel{通过电解液}{→}$阳极→正极 |
| C | 弱酸性环境下钢铁腐蚀 | 负极产生H2,正极处吸收O2 |
| D | 将铜闸门与外加电源负极相连 | 牺牲阳极的阴极保护法,可防止钢闸门腐蚀 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
分析 A.原电池中,正极上得电子发生还原反应;
B.电解时,电子不进入电解质溶液;
C.弱酸性条件下钢铁发生吸氧腐蚀;
D.金属的腐蚀与防护中如果有外接电源,此方法为外加电源的阴极保护法.
解答 解:A.该装置构成原电池,锌作负极,铜作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,发生还原反应,故A正确;
B.无论原电池还是电解池,电子都不进入电解质溶液,电解质溶液中阴阳离子的定向移动而构成闭合回路,故B错误;
C.酸性条件下,钢铁发生析氢腐蚀,弱酸性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,所以弱酸性环境下钢铁腐蚀,负极处产生亚铁离子,正极处吸收O2,故C错误;
D.将钢闸门与外加电源负极相连,阴极上电解质溶液中阳离子得电子发生还原反应,此方法为外加电源的阴极保护法,可防止钢闸门腐蚀,故D错误;
故选A.
点评 本题考查原电池原理和电解池原理,易错选项是B,注意电子不能进入电解质溶液,为易错点.
练习册系列答案
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3.下列说法不正确的是( )
| A. | 科学仪器的使用利于我们认识物质的微观世界,现在人们借助扫描隧道显微镜,应用STM技术可以“看”到越来越细微的结构,并实现对原子或分子的操纵 | |
| B. | 视频《穹顶之下》再次引起公众对“PM2.5”的关注.“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5×10-6m的细小颗粒物,这些颗粒扩散在空气中形成胶体 | |
| C. | 臭氧是一种有鱼腥味、氧化性极强的淡蓝色气体,可用作自来水的消毒剂 | |
| D. | 我国油品从国 IV 汽油升级到国 V 汽油,有助于减少酸雨、雾霾,提高空气质量 |
20.
淮南是我国重要的煤炭生产基地,通过煤的气化和液化,能使煤炭得以更广泛的应用.
Ⅰ.工业上先将煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制H2时,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
(1)向2L恒容密闭容器中充入CO和H2O(g),800℃时测得部分数据如下表.
则从反应开始到2min时,用H2表示的反应速率为0.075mol••L-1•min-1;该温度下反应的平衡常数K=1.2(小数点后保留1位有效数字).
(2)相同条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO、3mol H2O(g)、2molCO2(g)、2mo1H2(g),此时v正<v逆(填“>”“<”或“=”).
Ⅱ.已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283kJ•mol-1、286kJ•mol-1、726 kJ•mol-1.
(3)利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-129kJ•mol-1.
(4)依据化学反应原理,分析升高温度对制备甲醇反应的影响升高温度使反应速率加快,平衡左移,CH3OH产率减小.
Ⅲ.为摆脱对石油的过度依赖,科研人员将煤液化制备汽油,并设计了汽油燃料电池,电池工作原理如右图所示:一个电极通入氧气,另一电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.
(5)以己烷(C6H14)代表汽油,写出该电池工作时的负极反应方程式C6H14-38e-+19O2-=6CO2+7H2O.
(6)已知一个电子的电量是1.602×10-19C,用该电池电解饱和食盐水,当电路中通过1.929×105C的电量时,生成标况下氢气的体积为22.4L.
Ⅰ.工业上先将煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制H2时,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
(1)向2L恒容密闭容器中充入CO和H2O(g),800℃时测得部分数据如下表.
| t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| n(H2O)/mol | 1.20 | 1.04 | 0.90 | 0.70 | 0.70 |
| n(CO)/mol | 0.80 | 0.64 | 0.50 | 0.30 | 0.30 |
(2)相同条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO、3mol H2O(g)、2molCO2(g)、2mo1H2(g),此时v正<v逆(填“>”“<”或“=”).
Ⅱ.已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283kJ•mol-1、286kJ•mol-1、726 kJ•mol-1.
(3)利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-129kJ•mol-1.
(4)依据化学反应原理,分析升高温度对制备甲醇反应的影响升高温度使反应速率加快,平衡左移,CH3OH产率减小.
Ⅲ.为摆脱对石油的过度依赖,科研人员将煤液化制备汽油,并设计了汽油燃料电池,电池工作原理如右图所示:一个电极通入氧气,另一电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.
(5)以己烷(C6H14)代表汽油,写出该电池工作时的负极反应方程式C6H14-38e-+19O2-=6CO2+7H2O.
(6)已知一个电子的电量是1.602×10-19C,用该电池电解饱和食盐水,当电路中通过1.929×105C的电量时,生成标况下氢气的体积为22.4L.
2.随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十三五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度.目前,消除氮氧化物污染的方法有多种.
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为C(s)+2NO(g)?(g)+CO2(g),某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
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降低N2的浓度.
②若30min后升高温度至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“<”).
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(I)△H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4 (g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955kJ•mol-1.
(3)①取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:
2NO2(g)?N2O4(g)△H<0.反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中如图1,可能与实验结果相符的是BD.

②保持温度、体积不变,向上述平衡体系中再通入一定量的NO2,则达平衡时NO2的转化率增大(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”).
③由NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨I电极上发生反应生成一种氧化物Y,其电极反应式NO2+NO3--e-=N2O5.
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为C(s)+2NO(g)?(g)+CO2(g),某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
| 浓度/mol•L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 0.100 | 0 | 0 |
| l0 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
| 20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
| 30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
| 40 | 0.032 | 0.017 | 0.034 |
| 50 | 0.032 | 0.017 | 0.034 |
②若30min后升高温度至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“<”).
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(I)△H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4 (g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955kJ•mol-1.
(3)①取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:
2NO2(g)?N2O4(g)△H<0.反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中如图1,可能与实验结果相符的是BD.
②保持温度、体积不变,向上述平衡体系中再通入一定量的NO2,则达平衡时NO2的转化率增大(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”).
③由NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨I电极上发生反应生成一种氧化物Y,其电极反应式NO2+NO3--e-=N2O5.
3.已知:0.1mol/LH2A溶液中c(H+)=0.11mol/L.
(1)写出H2A的第一步电离方程式H2A=H++HA-.
(2)0.1mol/LNaHA溶液中离子浓度从大到小的顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),其中c(H+)>0.01mol/L(填“>”、“=”或“<”),
(3)写出H2A溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式H++HA-+2OH-=A2-+2H2O
(4)已知:①上述四种酸中,酸性最强的是CH3COOH;
②25℃时,0.01mol/LNaCN溶液的pH>7;
③在浓度均为0.01mol/L的CH3COONa、NaC10、Na2C03的混合溶液中,逐滴加人0.01mo l/LHCl,则体系中酸根离子反应的先后顺序为CO32-、ClO-、HCO3-、CH3COO-.
(1)写出H2A的第一步电离方程式H2A=H++HA-.
(2)0.1mol/LNaHA溶液中离子浓度从大到小的顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),其中c(H+)>0.01mol/L(填“>”、“=”或“<”),
(3)写出H2A溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式H++HA-+2OH-=A2-+2H2O
| 酸 | 电离常数(Ka) | 酸 | 电离常数(Ka) |
| CH3COOH | 1.8×10-5 | HCN | 5×10-10 |
| H2CO3 | Ka1=4.2×10-7 | HClO | 3×10-8 |
| Ka2=5.6×10-11 |
②25℃时,0.01mol/LNaCN溶液的pH>7;
③在浓度均为0.01mol/L的CH3COONa、NaC10、Na2C03的混合溶液中,逐滴加人0.01mo l/LHCl,则体系中酸根离子反应的先后顺序为CO32-、ClO-、HCO3-、CH3COO-.