时间:2019-07-03 23:42:13
1、简答题 有些化学反应的化学能能直接转化成电能
I．利用Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应，设计一个原电池：
（1）在右框中画出装置图（标明电解质溶液、正、负极和电极材料）
（2）下列说法中，正确的是______．（填字母）
A．电解质溶液中阳离子向负极移动?B．电子通过外导线由负极流向正极
C．当导线中有1mol电子通过时，理论上正极放出1g气体
D．若所选电极的质量相等，理论上两极质量差为60g，导线中有1mol电子通过
II．三套装置如图所示，A、B、C烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸．
（1）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为______；
（2）若C中电解质溶液是氯化钠溶液，则Fe电极的电极反应式为______；
III．目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为：Cd+2NiO（OH）+2H2O?
?2Ni（OH）2+Cd（OH）2
已知Ni（OH）2和Cd（OH）2均难溶于水但能溶于酸．
（1）以下说法中正确的是______①以上反应是可逆反应；?②以上反应不是可逆反应③充电时化学能转变为电能；④放电时化学能转变为电能．
（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去作用价值．在酸性土壤中这种污染特别严重，这是因为______
（3）另一种常用的电池是锂电池，锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7，由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为Li+MnO2=LiMnO2．
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液______（请用化学方程式表示其原因）．
2、填空题 23．已知：铅蓄电池总的化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
负极反应为：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2
铅蓄电池使用（放电）一段时间后，其内阻明显增大，电压却几乎不变，此时只有充电才能继续使用。镍镉碱性充电电池使用（放电）到后期，当电压明显下降时，其内阻却几乎不变，此时充电后也能继续使用。回答下列问题：
⑴铅蓄电池在放电时的负极反应为?，其在充电时阳极反应为?；
⑵镍镉碱性充电电池在充电时的总反应的化学方程式为?；
⑶上述两种电池使用一段时间后，一个内阻明显增大，而另一个内阻却几乎不变的主要原因可能是?；
⑷如果铅蓄电池在放电时回路中有2mol电子转移时，消耗H2SO4?mol。
3、填空题 (14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
（1）某硝酸厂处理尾气中NO的方法是：催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知：
则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是 。
（2）在压强为0.1 Mpa条件，将a mol CO和3a mol H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应如下：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH<0。
①该反应的平衡常数表达式为________________。
②若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是________。
A．升高温度
B．将CH3OH从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
（3）某研究小组在实验室研究某催化剂效果时，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。
①若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为________；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。
写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式________________。
（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为________________________。
4、填空题 （16分）NH3能被O2氧化生成NO，进而氧化成NO2，用来制造硝酸；将NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。
（1）2NO(g)+ O2(g)
2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率的不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线如图。
①P1______(填“>”或“<”)P2
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是____________。
（2）已2NO2(g)N2O4(g) △H1<0
2NO2(g)N2O4(l) △H2<0
下列能量变化示意图中，正确的是_______(填序号)
（3）50℃时在容积为1.0L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随着反应的进行，混合气体的颜色变深。达到平衡后，改变反应 温度T，10s后又达到平衡，这段时间内，c(N2O4)以0.0020mol/(L·s)的平均速率降低。
①50℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s 时段，反应速率v(NO2)为_________mol/(L·s)。
②T______(填“>”或“<”) 50℃。
③计算温度T时该反应的平衡常数K（写出计算过程）。
（4）科学家正在开发以氨代替氢气的新型燃料电池有许多优点；制氨工业基础好、技术成熟、成本低、储运方便等。直接供氨式碱性（KOH）燃料电池的总反应为：4NH3+3O2==2N2+6H2O，氨气应通入_______(填“正极”或“负极”)室，正极反应式为_____________________________
5、选择题 燃料电池是燃料（如CO、H2、CH4等）跟O2（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱（如KOH）溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法中不正确的是（ ）
A．通入氧气的一极发生还原反应，通入甲烷的一极发生氧化反应
B．负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-═CO