【题目】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,如图为电池示意图,该电池电极表面镀层铂粉(铂粉吸附气体的能力强,性质稳定),请回答下列问题:
(1)该装置能量转化的主要形式是_________。
(2)在导线中电子流动方向为_________(用a、b表示)。
(3)负极反应式为_________ 。
(4)电极表面镀铂粉的目的:_________。
(5)若将该电池中的KOH溶液换为稀硫酸,内电路溶液中H+向_________ (填“正极”或“负极”)移动,电池工作时正极的反应式为_________。
【答案】 由化学能转变为电能 由a到b H2+2OH--2e-=2H2O 增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率 正极 O2+4H++4e-=2H2O
【解析】(1)原电池的实质为化学能转化成电能,(2)氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O,其中H元素的化合价从零价升至+1价,失去电子,即电子从a流向b;(3)负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液是碱性的,负极反应式为 H2+2OH--2e-=2H2O;(4)电极表面镀铂粉的目的:增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率;(5)若将该电池中的KOH溶液换为稀硫酸,内电路溶液中H+向正极;电池工作时正极的反应式为O2+4H++4e-=2H2O。
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【题目】(1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程如下。
2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) ΔH=-612kJ/mol
2P(s)+5Cl2(g)=2PCl5(g) ΔH=-798kJ/mol
气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为________.
(2)不同温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1的平衡常数如下表所示。
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
则ΔH1______0(填“<”“>”);在500℃时,把等物质的量浓度的CO和H2O(g)充入反应容器,达到平衡时c(CO)=0.005mol/L、c(H2)=0.015mol/L,则CO的平衡转化率为______。
(3)在一定体积的绝热密闭容器中,对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,判断该反应达到平衡状态的标志是_____________。
A.SO2和SO3浓度相等
B.容器中混合气体的密度保持不变
C.容器中气体的温度保持不变
D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
当温度为T1、T2时,平衡体系SO3的体积分数随压强变化曲线如上图所示。则T1____T2 (填“>”或“<");理由是_____。如果想加快正反应的速率,除了改变温度,还可以用_______方法。
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【题目】实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),其过程如下:
(1)过程③中,需要加入的物质名称是____________________。
(2)过程②中产生的尾气会对大气造成污染,可选用下列试剂中的___________吸收。
a.浓硫酸 b.蒸馏水 c.NaOH溶液 d.浓硝酸
(3)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为____________________。
(4)过程④的实验操作是____________________。
(5)过程⑥中,将溶液Z加热到70℃~80℃,目的是 ___________________。
(6)某种脱硫脱硝工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设废气中的SO2、NO2的物质的量之比为1:1,则该反应的化学方程式为__________________。
(7)实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用分析天平称取样品2.700 g;②将样品溶于足量盐酸后,加入足量的氯化钡溶液:③过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495g,若该聚铁主要成分为[Fe(OH)SO4]a,则该聚铁中铁元素的质量分数为_________________。
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【题目】电解在化工生产、金属冶炼及科学研究等方面有重要应用。
(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝。纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石Na3AlF6) 在1000℃左右就可以得到熔融体。
①写出电解时阳极的电极反应式:___________。
②电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。
(2) 电解食盐水是氯破工业的基础。
①电解所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为____、_____。电解时,阴极反应的主要产物是___________。
②电解时用盐酸控制阳极区的pH在2~3,用必要的文字和反应方程式说明原因: ___________。
(3)Cu2O是半导体材料,工业上常用电解法制取。电解装置如下图所示。
电解装置中采用离了交换膜控制阳极区OH-的浓度而制备纳米Cu2O。该离子交换膜是____(填“阴”或“阳”)离子交换膜,阳极生成Cu2O的电极反应式为__________。
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【题目】某高分子化合物R的结构简式如右图,下列有关R的说法正确的是
A. R的一种单体的分子式为C9H10O2
B. R完全水解后的生成物均为小分子有机物
C. 可以通过加聚反应和缩聚反应合成R
D. 碱性条件下,1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为2 mol
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【题目】现有100mL1mol/L稀盐酸,欲将其浓度变为2mol/L,可以采取的措施为( )
A. 向其中通入标况下22.4LHCl气体 B. 加热蒸发使溶液体积变为50mL
C. 加热蒸发掉50mL水 D. 加入5mol/L盐酸100mL,再将溶液体积稀释到300mL
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【题目】氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)。
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是___________;N2和H2的转化率比是_____________。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量____________,密度_____________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将_____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将________(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。
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【题目】在四种不同情况下,可逆反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. v(A)=0.15 mol/(L·min) B. v(B)=0.6 mol/(L·min)
C. v(C)=0.4 mol/(L·min) D. v(D)=0.02 mol/(L·s)
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