【题目】2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下:(1x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是( )
A.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4
B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=LixCn
D.充电时,Li+向左移动
【答案】D
【解析】
放电为原电池原理,从(1x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC可知,LixCn中的C化合价升高了,所以LixCn失电子,作负极,那么负极反应为:+nC,LiFePO4作正极,正极反应为:,充电为电解池工作原理,反应为放电的逆过程,据此分析解答。
A.由以上分析可知,放电正极上得到电子,发生还原反应生成,正极电极反应式:,A正确;
B.原电池中电子流向是负极导线用电器导线正极,放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,B正确;
C.充电时,阴极为放电时的逆过程,变化为,电极反应式:,C正确;
D.充电时,作为电解池,阳离子向阴极移动,向右移动,D错误;
答案选D。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】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-1
II:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=-129.0kJ·mol-1
(1)一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物发生反应I,一段时间后达到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCH4、1molH2O | a molCH4、a molH2O、b molCO、c molH2 |
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍,若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则b的取值范围为__________。
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L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的转化率与温度的关系如图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的反应速率为______。
②100℃时反应I的平衡常数为____________。
(3)若在恒温恒压容器内进行反应II,下列能说明该反应达到平衡状态的有________(填序号)。
A.有2个H—H键生成的同时有 3个C—H键断裂
B.CO百分含量保持不变
C.容器中混合气体的压强保持不变
D.容器中混合气体的密度保持不变
(4)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将amol CO与3amol H2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l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是__________(填序号)。
A.c(H2) 减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.n(CH3OH) 增加 D.减小 E.平衡常数K增大
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【题目】一定温度下反应:A2(g)+3 B2(g)2 AB3(g) (每生成2 mol AB3放出92.4 kJ的热量),在恒温恒压的密闭容器中进行如下实验:①通入1 mol A2和3 mol B2,达平衡时放出热量为Q1,②通入2 mol A2和6 mol B2,达平衡时放出热量为Q2,则下列关系正确的是
A.Q2 = 2 Q1 B.2Q1 < Q2
C.Q1 < Q2 < 92.4 kJ D.Q1 = Q2 < 92.4 kJ
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【题目】某研究小组利用如图装置探究温度对一氧化碳还原氧化铁的影响。
(1)MgCO3的分解产物为____________。
(2)装置C的作用是______________,处理尾气的方法为______________________。
(3)将研究小组分为两组,按如图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒类喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验。已知Fe2+与K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。
①乙组得到的黑色粉末是______________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为______________。
③乙组步骤4中,溶液变红的原因为______________________;溶液褪色可能的原因及其验证方法为________________________。
④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是__________________________________。
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【题目】分析下列氧化还原反应,指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。
(1)CuO+COCu+CO2
氧化剂:__,还原剂:__,氧化产物:__,还原产物:__。
(2)2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
氧化剂:__,还原剂:__,氧化产物:__,还原产物:__。
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【题目】0.02mol·L—1的HCN溶液与0.02mol·L—1的NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中C(CN-)<C(Na+),则下列关系中,正确的是:
A.C(Na+)>C(CN-)>C( H+)>C(OH-)
B.C(HCN)+C (CN-)=0.04mol·L-1
C.C(CN-)>C(HCN)
D.C(Na+)+C(H+)= C(CN-)+C(OH-)
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【题目】有机物M是有机合成的重要中间体,制备M的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略去):
已知:①A的密度是相同条件下H2密度的38倍;其分子的核磁共振氢谱中有3组峰;
②(-NH2容易被氧化);
③R-CH2COOH
请回答下列问题:
(1)B的化学名称为______。A中官能团的电子式为______。
(2)CD的反应类型是______,I的结构简式为______。
(3)FG的化学方程式为______。
(4)M不可能发生的反应为______(填选项字母)。
a.加成反应 b.氧化反应 c.取代反应 d.消去反应
(5)请写出任意两种满足下列条件的E的同分异构体有______。
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能与NaHCO3反应 ③含有-NH2
(6)参照上述合成路线,以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:______。
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【题目】用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)(正反应为放热反应)。恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.混合气体的密度不再改变
B.氯化氢的转化率不再改变
C.断开4 mol H-Cl键的同时生成4 mol H-O键
D.n(HCl):n(O2):n(Cl2):n(H2O)=4:1:2:2
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【题目】NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol Na与O2完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移电子数为NA,生成物中离子总数为2NA
B.的NaHSO3溶液中,由水电离的H+数目为0.01NA个
C.32.5 g锌与一定量浓硫酸恰好完全反应,生成气体的分子数为0.5NA
D.反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,当放出热量9.2 kJ时转移电子0.3NA
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