时间:2017-08-09 23:51:58
1、选择题 ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④
B.①③④②
C.③④②①
D.③①②④
参考答案:B
本题解析:由原电池原理判断金属活动性,外电路电流从②流向①,②为正极,金属活动性①>②;①③相连,③为正极,金属活动性①>③;②④相连,②上有气泡(H2)逸出,②为正极,金属活动性④>②;③④相连,③质量减少,则金属活动性③>④,即金属活动性顺序为①>③>④>②,B正确。
本题难度:一般
2、填空题 (11分)设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流,是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。回答下列问题:
(1)以辛烷(C8H18)为汽油的代表物,则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是?。
(2)这个电池负极的电极反应式为C8H18 + 25O2- =8CO2 + 9H2O +50e-,,正极的电极反应式为?,固体电解质里O2-的移动方向是?。
(3)用此电池分别电解以下两种溶液,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,试回答下列问题。
①电解M(NO3)x溶液时某一电极增加了
g M,则金属M的相对原子质量?
(用含“
、x”的表达式表示)。
②电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL,阳极产生的气体在标准状况下的体积是?;将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液的c(H+)=?。
参考答案:(1)2C8H18 + 25O2 = 16CO2 + 18H2O? (2)O2 + 4e- = 2O2-;由正极流向负极
(3)①ax/0.02? ②0.168L? 0.01mol/L
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 下列各组材料中,不能组成原电池的是( )
| A | B | C | D 两极材料 Zn片、石墨 Cu片、Ag片 Zn片、Cu片 Fe片、Cu片 插入溶液 H2SO4溶液 AgNO3溶液 乙醇溶液 稀盐酸 |
参考答案:A.锌为负极,石墨为正极,可形成原电池,故A不选;
B.铜为负极,银为正极,可形成原电池,故B不选;
C.乙醇不导电,不能形成原电池,故C选;
D.铁为正极,铜为负极,可形成原电池,故D不选.
故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 电化学降解NO3-的原理如图所示。下列说法中不正确的是
A.铅蓄电池的A极为正极,电极材料为PbO2
B.铅蓄电池工作过程中负极质量增加
C.该电解池的阴极反应为:2NO3-+ 6H2O + 10eˉ = N2↑ + 12OHˉ
D.若电解过程中转移2moL电子,则交换膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为10.4g
参考答案:D
本题解析:A.根据图示可知:在右边的Pt-Ag电极上NO3-得到电子被还原变为N2;所以该电极是阴极,与之连接的B是负极,A是正极。铅蓄电池的A极为正极,电极材料为PbO2,正确;B.铅蓄电池工作过程中负极发生反应:Pb-2e-+SO42-=PbSO4↓,所以负极质量增加,正确;C.该电解池的阴极反应为:2NO3-+ 6H2O + 10eˉ = N2↑ + 12OHˉ,正确;D.在阳极发生反应:2H2O—4e-=4H++O2↑;若电解过程中转移2moL电子,会消耗1mol的水,产生的2mol的H+进入阴极室,阳极质量减轻18g,在阴极室发生反应:2NO3-+ 6H2O + 10eˉ =N2↑ + 12OHˉ,若转移2mol的电子,会产生0.2mol的N2从溶液中逸出,同时有由2mol的H+进入该室,则阴极室实际减轻的质量是0.2mol×28g/mol-2g=3.6g,则两侧电解液的质量变化差(Δm右-Δm左)为18g-3.6g=14.4g,错误。
考点:考查电解原理在废水处理过程的应用的知识。
本题难度:一般
5、填空题 (12分)火力发电厂释放出大量的氮氧
化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、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=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2
O(g)△H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为?。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)?△H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3?0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容
器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。下列说法正确的是?(填字母代号)。
A.第10 min后,向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)="1.5" mol/L
B.0~10 min内,氢气的平均反应速率为0.075 mol/(L·min)
C.达到平衡时,氢气的转化率为0.75
D.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小
③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为?
(3)脱硫。某种脱硫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。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为:?;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+)?c(NO3-)+c(OH-)(填“>”“=”或“<”)
参考答案:(12分,每空2分)
(3)NH4++H2O
NH3·H2O+H+?<
本题解析:略
本题难度:一般