【题目】Persi等人以LiTi2O4作负极,LiFePO4作正极,采用LiClO4-EC-PC-PVdF凝胶作电解质溶液,组成新型锂离子二次电池,电池隔板只允许Li+通过,该锂离子二次电池的结构示意图如图,下列说法不正确的是
A.若正、负极材料质量相等,当外电路转移1 mol e-时,两极质量差为14g
B.放电时,LiFePO4电极的电势低于LiTi2O4的电势
C.放电时,电解质溶液中的Li+向LiFePO4一极移动
D.充电时,LiFePO4电极接电源的正极,发生氧化反应
【答案】B
【解析】
由题意可知,LiTi2O4作负极,LiFePO4作正极,原电池两极的反应分别是:
负极反应: ()
正极反应:Li(1-x)FePO4++= LiFePO4 ()
A.根据分析,当外电路转移1 mol e-时,负极有1 molLi变为Li+进入电解质中,电极质量减少7g,正极有1 molLi+变为Li在电极上析出,电极质量增加7g,故两极质量差为14g,A正确;
B.放电时为原电池,LiTi2O4作负极,LiFePO4作正极,正极的电势高,故LiFePO4电极的电势高于LiTi2O4的电势,B错误;
C.放电时,电解质中的阳离子向正极移动,所以Li+向LiFePO4一极移动,C正确;
D.充电时,原电池的正极接电源的正极作为电解池的阳极,所以LiFePO4电极接电源的正极,电解池的阳极发生氧化反应,D正确;
故选B。
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【题目】H2O2可降解废水中的有机物,活性炭(AC)能促进H2O2分解产生羟基自由基(·OH),提高对水中有机化合物的降解率。实验表明,AC表面的酸碱性会影响H2O2的分解反应。实验室中,将纯化的AC在氮气(60mL·min-1)和氨气(20mL·min-1)气氛中于650℃热处理2h可制得氨气改性活性炭(ACN)。回答下列问题:
(1)纯化AC:将AC研磨后置于10%盐酸中浸泡6h除去灰分,用蒸馏水洗涤至中性。研磨的目的是_____________。为了防止放置过程中再次吸水,烘干后的AC应置于_________(填仪器名称)中备用。
(2)制备ACN:
检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是_________,其目的是_________;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1、K2、K3的状态为______________。U型管b内试剂B的作用是____________________。
(3)通过氨气改性处理后,得到的ACN表面仍有少量羧基和酚羟基,其含量可采用滴定法测定。测定羧基含量的方法:在锥形瓶中加入ACN 0.5g,加入0.05mol· L-1的X溶液a mL。上恒温摇床,吸附平衡。以甲基橙作指示剂,用0.1mol·L-1的标准盐酸反滴定剩余的X溶液,标准盐酸的平均用量为bmL。则X为________(填“NaOH”“Na2CO3”或“NaHCO3”),计算所得活性炭表面的羧基含量为______mol·kg-1(已知:ACN中,羧基的Ka=1.0×10-4、酚羟基的Ka=5.0×10-9、碳酸的Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11;用含a、b的代数式表示)。
(4)某课题组以2500mg·L-1苯酚溶液为模型废水,研究AC和ACN表面的酸碱性对H2O2降解苯酚的影响,得到如下图像:
由图像可知,________(填“AC”或“ACN”)更有利于H2O2降解苯酚,原因是__________________________________。
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【题目】化学反应A2+B2 =2AB的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应是吸热反应
B. 2 mol A—B键断裂需要吸收y kJ 的能量
C. 1 mol A—A键和1mol B—B键断裂能放出x kJ的能量
D. 2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
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【题目】在一定温度下,CO和水蒸气分别为1 mol、3 mol,在密闭容器中发生反应CO+H2O(g)CO2+H2,达平衡后测得CO2为0.75 mol,再通入6 mol水蒸气,达到新的平衡后,CO2和H2的物质的量之和可能为
A. 1.2 mol B. 1.8 mol C. 2.5 mol D. 1.5mol
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【题目】有600 mL某种混合物溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现将此溶液分成三等份,进行如下实验:
(1)向第一份中加入AgNO3溶液,有沉淀产生;
(2)向第二份中加足量NaOH溶液并加热后,收集到气体0.04 mol;
(3)向第三份中加足量BaCl2溶液后,得干燥的沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。 根据上述实验现象,以下推测正确的是
A. K+不一定存在 B. Ba2+、Mg2+不一定都存在
C. Cl-不一定存在 D. 混合溶液中CO32-的浓度为0.2 mol/L
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【题目】大气污染越来越成为人们关注的问题,烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)之后才能排放。
(1)CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。 反应CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示。
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1 000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
①从上表可以推断:此反应是__________(填“吸”或“放”)热反应。
②在830 ℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol,则达到平衡后CO的转化率为________。
(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=566.0 kJ·mol1
②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol1
③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=116.5 kJ·mol1
回答下列问题:
①CO的燃烧热为 _________。 若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。
②写出CO将NO2还原为单质反应的热化学方程式为__________________________________________
(3)汽车排气管上的催化转化器,发生上述的CO将NO2还原为单质反应。在一定温度下,将一定量的CO和NO2充入2L固定容积的容器中,回答以下问题:
①从反应开始到5min,生成了0.08mol N2,则5min内υ(CO)=___________________molL1min1。
②25min时,物质浓度变化如图所示,则改变的条件可能是___________(填字母标号)。
A.缩小容器体积 B.增加NO2的浓度 C.降低温度 D.升高温度
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【题目】已知H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g),该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示, 已知:ICl中氯为-1价,碘为+1价。下列有关说法正确的是
A.反应①为吸热反应
B.反应①和②均是同种元素间发生的氧化还原反应
C.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能有关
D.HI(g)+ICl(g) I2(g)+HCl(g) △H=-218 kJ/mol
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【题目】(1)已知2P4+9KOH+3H2O═3K3PO4+5PH3反应中氧化剂是______; 氧化剂与还原剂物质的量之比是_________;氧化产物是____________。
(2)请用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目10Al+6NaNO3 +4NaOH═10NaAlO2 +3N2↑+2H2O______________________
(3)Mn2+、Bi3+、BiO3﹣、MnO4﹣、H+、H2O组成的一个氧化还原系统中,发生BiO3﹣→Bi3+的反应过程,据此回答下列问题 ①该氧化还原反应中,被还原的元素是____________。
②请将氧化剂、还原剂的化学式及配平后的方程式填入下列相应的位置中,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目_______________________________________。
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【题目】下图是实验室用二氧化锰与浓盐酸制备氯气的实验装置,根据下图填空:
(1)仪器A的名称叫_______,仪器B的名称叫_______;
(2)写出用二氧化锰与浓盐酸制备氯气的离子方程式______;
(3)甲中盛有______,作用是_______;
(4)乙中盛有______,作用是_____;
(5)丙的作用是____,实验完成后丙中的现象是________;
(6)若丁中盛有NaOH溶液,写出发生反应的离子方程式:_________。
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