【題目】鋰—銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發展前景。該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現象”產生電能,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列說法不正確的是
A.放電時,Li+透過固體電解質向Cu極移動
B.放電時,正極的電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-
C.通空氣時,銅被腐蝕,表面產生Cu2O
D.整個反應過程中,氧化劑為O2
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】CH4和CO2可以制造價值更高的化學產品。
已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802.0 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=-566.0 kJ·mol-1
(1)求反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代數式表示)。
(2)一定條件下,等物質的量的(1)中反應生成的氣體可合成二甲醚(CH3OCH3),同時還產生了一種可參與大氣循環的無機化合物,該反應的化學方程式為_____________________。
(3)用Cu2Al2O4作催化劑,一定條件下發生反應:CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g),溫度與催化劑的催化效率和乙酸的生成速率的關系如圖,回答下列問題:
①250~300 ℃時,乙酸的生成速率降低的原因是________________________________。
②300~400 ℃時,乙酸的生成速率升高的原因是________________________________。
(4)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在850℃時,K=1。此溫度下,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2和xmol H2,則:
①當x=5.0時,上述反應向______方向進行。
②若要使上述反應開始時向正反應方向進行,則x應滿足的條件是______。
③在850℃時,若設x=5.0和x=6.0,其他物質的投料不變,當上述反應達到平衡后,測得H2的體積分數分別為a%、b%,則a______b(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質為KOH溶液。某研究小組用甲烷燃料電池進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖所示:
回答下列問題:
若電池甲烷通入量為1L(標準狀況),且反應完全,則理論上通過電解池的電量為_______ (已知NA=6.02×1023mol-1,電子電荷量為1.60×10-19C,列式表示即可),最多能產生的氯氣體積 為_______L(標準狀況)。
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【題目】在體積可變的恒壓密閉容器中反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。已知在壓強p下,該反應在不同溫度、不同投料比時,達平衡時CO2的轉化率如圖所示,則下列說法不正確的是( )
A.該反應的S<0,H<0
B.若溫度不變,減小反應物投料比[n(H2)/n(CO2)],K值增大
C.700K投料比[n(H2)/n(CO2)] = 2時,達平衡時H2的轉化率為45%
D.700K時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數KP=
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【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型電池。電池裝置如圖所示,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩定。
請回答下列問題:
(1)氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是________,在導線中電子流動方向為________(用a、b表示)。
(2)負極反應式為__________________________________________________________。
(3)電極表面鍍鉑粉的原因是_____________________________________________。
(4)該電池工作時,H2和O2連續由外部供給,電池可連續不斷地提供電能。因此大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反應Ⅰ中的還原劑是____________,反應Ⅱ中的氧化劑是____________。
②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3。用鋰吸收224 L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積之比為________。
③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉化率為80%,則導線中通過電子的物質的量為________ mol。
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【題目】苯乙烯是生產塑料和合成橡膠的重要基本有機原料,乙苯催化脫氫法是目前國內外生產苯乙烯的主要方法,其化學方程式為:
(1)升高反應溫度,其轉化率________,反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)等溫、等壓下,通入惰性氣體(如水蒸氣)能提高反應的轉化率,其原因是________。
(3)通入水蒸氣可延續催化劑Fe2O3被還原而失活,其原因是________(用化學平衡原理解釋)。
(4)一定條件下,在體積不變的密閉容器中,反應過程中各物質濃度隨時間變化的關系如下圖所示。在t1時刻加入H2,t2時刻再次達到平衡。回答下列問題:
①物質X為__________,判斷理由是__________;
②t2時刻,苯乙烯的濃度為______molL-1;
③t1-t2時間段內,乙苯的反應速率為_______molL-1min-1;
(5)溫度T下,已知H2和苯乙烯的燃燒熱△H分別為-290kJmol-1和-4400kJmol-1,則乙苯的燃燒熱為△H_______kJmol-1。
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【題目】自然界中金屬硫化物之間存在原電池反應。下圖所示裝置中電極Ⅰ為方鉛礦(PbS),電極Ⅱ為含有方鉛礦的硫鐵礦,當有電解質溶液按如圖所示方向流經該裝置時,電流表指針偏轉。若電極Ⅱ質量不斷減少,a處溶液中加入KSCN溶液未出現紅色,加入CuSO4溶液未出現黑色沉淀。下列有關說法中正確的是( )
A.工業上利用該原理富集鐵
B.電極Ⅱ作正極
C.溶液流經該裝置后pH增大
D.該裝置負極的電極反應為FeS2—15e—+8H2O=Fe3++2SO42—+16H+
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【題目】a、b、c、d、e五種短周期元素的原子序數逐漸增大。a為非金屬元素,且a、e同主族,c、d為同周期的相鄰元素。e原子的質子數等于c、d原子最外層電子數之和。b原子最外層電子數是內層電子數的2倍。c的氣態氫化物分子中有3個共價鍵。試推斷:
(1)寫出b元素在周期表中的位置 ;
(2)寫出一種由a、c、d所形成的離子化合物 (化學式),它與e的最高價氧化物對應水化物的溶液加熱時反應的離子方程式是 ;
(3)c的單質的電子式為 。
(4)b的最簡單氣態氫化物的結構式是
(5)b和d相比,非金屬性較強的是 (用元素符號表示),下列事實能證明這一結論的是 (選填字母序號)。
A.常溫下,b的單質呈固態,d的單質呈氣態 |
B.d的氫化物的穩定性強于b的氫化物 |
C.b與d形成的化合物中,b呈正價 |
D.d的氫化物的沸點高于b的氫化物 |
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【題目】硫化鋅 (ZnS)是一種重要的化工原料,難溶于水,可由煉鋅的廢渣鋅灰制取,其工藝流程如下圖所示。
(1)為提高鋅灰的浸取率,可采用的方法是 (填序號)。
①研磨 ②多次浸取 ③升高溫度 ④加壓 ⑤攪拌
(2)步驟Ⅱ所得濾渣中的物質是 (寫化學式)。
(3)步驟Ⅲ中可得Cd單質,為避免引入新的雜質,試劑b應為____________。
(4)步驟Ⅳ還可以回收Na2SO4來制取Na2S。
①檢驗ZnS固體是否洗滌干凈的方法是 ;
②Na2S可由等物質的量的Na2SO4和CH4在高溫、催化劑條件下制取。化學反應方程式為________;
③已知Na2SO4·10H2O及Na2SO4的溶解度隨溫度變化曲線如圖。從濾液中得到Na2SO4·10H2O的操作方法是 。
(5)若步驟Ⅱ加入的ZnCO3為b mol,步驟Ⅲ所得Cd為d mol,最后得到VL、物質的量濃度為c mol/L的Na2SO4溶液。則理論上所用鋅灰中含有鋅元素的質量為____________。
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【題目】原子序數由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W與氫元素可組成XH3、H2Z和HW共價化合物;Y與氧元素可組成Y2O和Y2O2的離子化合物。
(1)寫出Y2O2的電子式:____ _,其中含有的化學鍵是___ _。
(2)用電子式表示Y2O的形成過程________ _______。
(3)X、Z、W三種元素的最高價氧化物對應的水化物中,稀溶濃氧化性最強的是_____(填化學式)。
(4)XH3、H2Z和HW三種化合物,其中一種與另外兩種都能反應的是__________(填化學式)。
(5)由X、Y組成的化合物分子中.X、W原子的最外層均達到8電子穩定結構,該化合物遇水可生成一種具有漂白性的化合物,試寫出反應的化學方程式_______________ ____。
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