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【题目】以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
(1)B极上的电极反应式为
(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为(标况下).

【答案】
(1)CH4+4O2﹣8e=CO2+2H2O
(2)1.12L
【解析】解:(1)由阴离子移动方向可知B为负极,负极发生氧化反应,甲烷被氧化生成二氧化碳和水,电极方程式为CH4+4O2﹣8e=CO2+2H2O,所以答案是:CH4+4O2﹣8e=CO2+2H2O;(2)硫酸铜的物质的量=0.1L×2mol/L=0.2mol,开始阶段发生反应:2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+ , 铜离子完全放电后,发生反应2H2O 2H2↑+O2↑,当两极收集到的气体体积相等时,即氢气与氧气的体积相等,令是氢气为xmol,根据电子转移守恒,则:0.1mol×2+2x=4x,解得x=0.1,根据电子转移守恒,可知消耗的甲烷物质的量= =0.05mol,故消耗甲烷的体积=0.05mol×22.4L/mol=1.12L,所以答案是:1.12 L.

练习册系列答案
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【题目】明矾石的主要成分是K2SO4Al2(SO432Al2O36H2O,含有少量氧化铁.利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如图所示:
据此流程图回答下列问题:
(1)①焙烧炉中Al2(SO43与S反应的产物是两种氧化物,该反应的化学方程式为;写出炉气的一种用途:
(2)②中Al2O3参与反应的离子方程式为
(3)③中调节pH不能用CO2的理由是
(4)工业冶炼金属铝需要定期更换补充阳极碳块的原因是
(5)纯净氢氧化铝经历两次(填反应类型)可制得铝.以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2 , 该电池负极的电极反应式是
(6)现有明矾石1625t,按上述流程制得780tAl(OH)3 , 忽略铝元素的损失,请计算明矾石中钾元素的质量分数为%.

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【题目】CO和NO是汽车尾气的主要污染物.消除汽车尾气的反应式之一为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g).请回答下列问题:
(1)一定温度下,在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时,反应进行到t时刻时达到平衡状态,此时n(CO)=amol、n(NO)=2amol、n(N2)=bmol,且N2占平衡混合气体总体积的
①该反应的平衡常数K=(用只含a、V的式子表示)
②判断该反应达到平衡的标志是(填序号)
A.v(CO2生成=v(CO)消耗
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
(2)在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示,则:
①有害气体NO的转化率是 , 0~15minCO2的平均反应速率v(CO2)= . (保留小数点后三位)
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件是 . (填序号).
A.增加CO的量 B.加入催化剂C.减小CO2的量 D.扩大容器体积.

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【题目】麦考酚酸是一种有效的免疫抑制剂,能有效地防止肾移植排斥,其结构简式如下图所示。下列有关麦考酚酸说法正确的是( )

A. 分子式为C17H23O6

B. 不能与FeC13溶液发生显色反应

C. 在一定条件下可发生加成、取代、消去反应

D. l mol麦考酚酸最多能与3 mol NaOH反应

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【题目】某小组利用以下装置制取并探究氨气的性质.
(1)A中反应的化学方程式是
(2)B中的干燥剂是
(3)C中的现象是
(4)实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1﹣2滴浓盐酸,可观察到的现象是
(5)为防止过量氨气外逸,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,应选用的装置是(填“E”或“F”).

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【题目】高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni(CHZ)3](ClO42 }是一种新型的起爆药.
(1)Ni2+基态核外电子排布式为
(2)ClO4的空间构型是;与ClO4互为等电子体的一种分子为(填化学式).
(3)化学式中CHZ为碳酰肼,组成为CO(N2H32 , 碳酰肼中碳原子的杂化轨道类型为;1molCO(N2H32分子中含有σ键数目为
(4)高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成.NiO的晶胞结构如图所示,晶胞中含有的Ni2+数目为a,Ni2+的配位数为b,NiO晶体中每个镍离子距离最近的镍离子数目为c,则a:b:c=

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【题目】煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJmol1 , △S=+133.7J(Kmol)1
①该反应能否自发进行与有关;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是(填字母,下同).
a.容器中的压强不变 b.1molH﹣H键断裂的同时断裂2molH﹣O键
c.v(CO)=v(H2O) d.c(CO)=c(H2
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

实验组

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

H2O

CO

H2

CO

1

650

2

4

1.6

2.4

5

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为
②该反应的逆反应为(填“吸”或“放”)热反应
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是(用含a、b的数学式表示).
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图表示该反应进行过程中能量(单位为kJmol1)的变化.在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2 , 下列措施中能使c (CH3OH)增大的是
a.升高温度 b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.再充入1mol CO2和3molH2

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【题目】温室效应引起国际的关注,我国也积极应对,采取措施。中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是(  )
A.聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
B.聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体
C.聚二氧化碳塑料的使用也会产生白色污染
D.聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物

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【题目】下列离子方程式正确的是(
A.草酸可使酸性高锰酸钾溶液褪色,其离子方程式为:2MnO +5C2O +16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.向NH4Al(SO42溶液中加入过量的Ba(OH)2稀溶液:NH4++Al3++2SO +2Ba2++5OH=2BaSO4↓+NH3?H2O+AlO +2H2O
C.NaHSO3溶液与FeCl3反应的离子方程式:SO +2Fe3++H2O=SO +2Fe2++2H+
D.NH4HCO3溶液中加入少量NaOH:NH4++OH═NH3?H2O

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