【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個甲醇(CH3OH)燃料電池,并用該電池電解200mL一定濃度NaCl與CuSO4混合溶液,其裝置如圖1:
(1)25℃,1.01×105Pa時16g液態(tài)甲醇完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)至原狀態(tài)時,放出362.9kJ熱量,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)寫出甲中通入甲醇這一極的電極反應(yīng)式 。
(3)鐵電極上反應(yīng)的現(xiàn)象為:先有紅色的物質(zhì)析出,后 。
石墨電極上產(chǎn)生的氣體是 。
(4)理論上乙中兩極所得氣體的體積隨時間變化的關(guān)系如圖2所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)原混合溶液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度 mol·L-1。(假設(shè)溶液體積不變)
【答案】(1)2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1451.6KJ/mol
(2)CH3OH - 6e-+ 8OH- = CO32 -+ 6H2O
(3)有氣泡產(chǎn)生 Cl2、O2
(4) 0.1
【解析】
試題分析:(1)16g液態(tài)甲醇完全燃燒,即16/32 =0.5mol的甲醇對應(yīng)362.9kJ熱量,據(jù)化學(xué)方程式,放出熱量4x362.9=1451.6, 熱化學(xué)方程式為2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1451.6KJ/mol
(2)在燃料電池的中,負極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下,甲醇失電子的過程為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(3)石墨為陽極、鐵電極為陰極,開始Cl-在陽極放電生成氯氣,陰極Cu2+放電生成Cu,隨著電解的繼續(xù),變成電解水放出氫氣和氧氣。
(4)圖丙中Ⅰ表示陰極產(chǎn)生的氣體,Ⅱ表示陽極產(chǎn)生的氣體,t1前電極反應(yīng)式為:陽極2Cl--4e-=Cl2↑,t2點后電極反應(yīng)式為:陽極4OH--4e-=O2↑+2H2O,
由圖可知,產(chǎn)生氯氣為224mL,則由2Cl--2e-=Cl2↑可知,n(NaCl)=(0.224/22.4) ×2=0.02mol,所以c(NaCl)=0.02/0.2=0.1mol/L,
由t2時生成氧氣為112mL,n(O2)=0.112/22.4=0.005mol,則共轉(zhuǎn)移電子為0.02mol+0.005mol×4=0.04mol,
根據(jù)電子守恒及Cu2++2e-=Cu可知,n(CuSO4)=0.04mol/2=0.02mol,所以c(CuSO=0.02mol/0.2L=0.1mol/L,
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【題目】全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲能電池,工作原理如圖所示,a、b均為惰性電極,放電時左槽溶液顏色由黃色變?yōu)樗{色。下列敘述正確的是
A.充電時右槽溶液顏色由紫色變?yōu)榫G色
B.放電時,b極發(fā)生還原反應(yīng)
C.充電過程中,a極的反應(yīng)式為:VO2++2H++e—= VO2+ +H2O
D.電池的總反應(yīng)可表示為:VO2++V2++2H+ VO2++V3++H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】隨著我國汽車年銷量的大幅增加,給空氣環(huán)境造成了很大的污染。汽車尾氣裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 反應(yīng)中NO為氧化劑,N2為氧化產(chǎn)物
B. 汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2
C. NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)
D. 催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO 4CO2+N2
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【題目】在無色透明的溶液中,能大量共存的離子組是
A.Na+、Mg2+、H+、OH-B.H+、Al3+、AlO2-、CO32-
C.H+、Fe3+、Cl-、SiO32-D.K+、Ca2+、NO3-、HCO3-
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【題目】將紅熱的固體單質(zhì)M放入濃硝酸中,劇烈反應(yīng),產(chǎn)生混合氣體A,A在常溫下不與空氣接觸時,發(fā)生如圖所示的變化。
(1)混合氣體A的主要成分是____________。
(2)氣體B為__________,藍色溶液D為____________。
(3)單質(zhì)M與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。
(4)單質(zhì)C與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。
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【題目】南海是一個巨大的資源寶庫,開發(fā)利用這些資源是科學(xué)研究的重要課題。下圖為海水資源利用的部分過程,有關(guān)說法正確的是( )
A. 海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、冰凍法
B. 氯堿工業(yè)中采用陰離子交換膜可提高產(chǎn)品的純度
C. 由MgCl2·6H2O得到無水MgCl2的關(guān)鍵是要低溫小火烘干
D. 溴工業(yè)中③、④的目的是為了富集溴元素,溴元素在反應(yīng)③、⑤中均被氧化,在反應(yīng)④中被還原
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【題目】聚苯乙烯塑料在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用,其單體可由乙苯和二氧化碳在一定條件下反應(yīng)制得,其反應(yīng)原理如下:
下列有關(guān)說法不正確的是
A. 苯乙烯可通過加聚反生成聚苯乙烯
B. 苯乙烯分子中所有原子可能共平面
C. 乙苯、苯乙烯均能使溴水褪色,且其褪色原理相同
D. 等質(zhì)量的聚苯乙烯與苯乙烯中所含的碳原子數(shù)相同
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