【题目】液体感科电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是
A. 电流从右侧电极经过负载流向左侧电极
B. 负极发生的电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
C. 该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触
D. 该燃料电池持续放电时,正极发生氧化反应,碱性减弱
【答案】D
【解析】该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,左侧为负极,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极上氧气得电子发生还原反应,右侧为正极,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。
A.该燃料电池中,右侧通入氧化剂空气的电极为正极,电流从正极流向负极,即电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极,A正确;
B.通入燃料的电极为负极,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,B正确;
C.因为电池中正负极上为气体参与的反应,所以采用多孔导电材料,可以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触,C正确;
D.该原电池中,阴极上生成氢氧根离子,所以离子交换膜要选取阴离子交换膜,D错误;
答案选D。
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【题目】下图是元素周期表的一部分,表中所列字母a、b、c、d、e、f、g、h分别代表某种化学元素。请依据这8种元素回答下列问题。
(1)上述8种元素的单质中常温下为气态,且密度最小的是______(填化学式)。
(2)f元素的原子结构示意图为_______。
(3)c的最高价氧化物对应水化物的化学式为______。
(4)hg的电子式为_______。
(5)b、c、d三种元素的最简单氢化物的沸点由高到低的顺序是______(填化学式)。
(6)元素e的单质与h的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为__________。
(7)f元素的最简单氢化物的水溶液显____性(填“酸”或“碱”),请写出该氢化物久置在空气中变质的化学方程式________。
(8)gd-常用作消毒剂,单质砷(As)在碱性溶液中可被gd-氧化为AsO43-,该反应的离子方程式为__________。
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【题目】硫和钒的相关化合物,在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态钒原子的外围电子轨道表达式为__________,钒有+2、+3、+4、+5 等多种化合价,其中最稳定的化合价是______________,VO43-的几何构型为___________。
(2)2-巯基烟酸氧钒配合物(图1) 是副作用小的有效调节血糖的新型药物。
①该药物中S 原子的杂化方式是____________,所含第二周期元素第一电离能按由大到小顺序的排列是__________________。
②2-巯基烟酸(图2)水溶性优于2-疏基烟酸氧钒配合物的原因是___________________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域П键”,下列物质中存在“离域П键”的是___________。
A.SO2 B.SO42- C.H2S D.CS2
(4)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示,该晶胞的化学式为_____________。图4为该晶胞的俯视图,该晶胞的密度为________g/cm3 (列出计算式即可)。
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【题目】科学家提出“绿色自由”构想,把空气中的CO2转化为可再生能源甲醇(CH3OH).该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)△H
(1)若在一个定温定容的容器中发生上述反应,反应达到平衡的标志是 .
A.CO2和CH3OH的浓度相等
B.H2的百分含量保持不变
C.容器内压强保持不变
D.3v正(H2)=v逆(H2O)
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)若将CO2和H2的混合气体分成五等份,将它们分别充入温度不同、容积相同的恒容容器中发生上述反应.反应相同时间后,测得甲醇的体积分数 (CH3OH)与反应温度T的关系如图1,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H0(填“>”、“<”、“=”)
(3)上述反应在实际生产中采用的温度是300℃,其目的是 .
(4)300℃时,将CO2与H2按1:3的体积比充入某密闭容器中,CO2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图2所示.回答问题: ①若其他条件不变,将A点的体积压缩至原来的一半,一段时间后反应再次达到平衡,与原平衡相比较下列说法正确的是 .
A.CO2的浓度减小
B.正反应速率增大,逆反应速率减小
C.CO2和H2的体积比仍然是1:3
D.H2的体积分数减小②B点平衡混合气体的平均摩尔质量为 22.7g/mol (保留一位小数).
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【题目】火力发电厂释放出的大量NONOx、SO2、CO2会对环境造成污染.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝:利用甲烷催化还原NOx;
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJmol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJmol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 .
(2)脱硫:①某种脱硫工艺将废气处理后可获得硫酸铵和硝酸铵,物质的量浓度相等的硫酸铵溶液和硝酸铵溶液,前者的c(NH4+)与后者的c(NH4+)的关系是 .
A.大于2倍 B.等于2倍 C.介于2倍与2倍之间 D.小于1倍
②25℃时pH均为4的硝酸铵溶液和稀硝酸中由水电离出的氢离子浓度分别为c1、c2 , 则c1与c2的比值等于 .
(3)脱碳:废气中的CO2转化为甲醇(CH3OH)可用于制作甲醇燃料电池(结构如图),质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2molL﹣1H2SO4溶液.电极c上发生的电极反应式为 , 当电池中有1mole﹣发生转移时左右两侧溶液的质量之差为g (假设反应物a、b耗尽,忽略气体的溶解).
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【题目】二硫代碳酸钠(Na2CS3)在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂,在工业上用于处理废水中的重金属离子。某化学兴趣小组对Na2CS3的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量三硫代碳酸钠样品,加水溶解,所得溶液pH=10,由此可知H2CS3是____酸(填“强”或“弱”)。向该溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去,由此说明Na2CS3具有____性。
(2)为了测定某Na2CS3溶液的浓度,按图装置进行实验。将35.0 mLNa2CS3溶液置于下列装置A的三颈瓶中,打开仪器d的活塞,滴入足量2.0 mol/L稀H2SO4,关闭活塞。
已知:CS2和H2S均有毒:CS2不溶于水,沸点46℃,与C02某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
①仪器d的名称是____。反应开始时需要先通入一段时间N2,其作用为____。
②B中发生反应的离子方程式是____。
③反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2 一段时间,其目的是____。
④为了计算三硫代碳酸铀溶液的浓度,可测定B中生成沉淀的质量。称量B中沉淀质量之前需要进行的实验操作名称是____,若B中生成沉淀的质量为8.4g则35.0 mL三硫代碳酸钠溶液的物质的量浓度是____。
⑤若反应结束后将通热N2改为通热空气,通过测定C中溶液质量的增加值来计算三硫代碳酸钠溶液的浓度时,计算值____<填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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