Question

【題目】I、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)高鐵電池的負(fù)極材料是____。

(2)放電時(shí)，正極發(fā)生____(填“氧化”或“還原”)反應(yīng);已知負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2，則正極反應(yīng)為_______________________。

(3)放電時(shí),____(填“正”或“負(fù)”)極附近溶液的堿性增強(qiáng)。

II、在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖，回答下列問(wèn)題：

(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______________。

(5)反應(yīng)在_______時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)。

(6)反應(yīng)在_____時(shí)刻之前正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。

Answer 1

【答案】 鋅 還原； FeO42－+3e－+4H2O═Fe(OH)3+5OH－ 正 2N M t3 t3

【解析】本題電化學(xué)基礎(chǔ)和化學(xué)平衡。

I、根據(jù)電池總反應(yīng)3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH可知，放電時(shí)為原電池，Zn被氧化，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為3Zn-6e-+6OH-═3Zn（OH）2，K2FeO4被還原，作原電池的正極，電極反應(yīng)式為2FeO42-+6e-+8H2O═2Fe（OH）3+10OH-，放電時(shí)有氫氧化鉀生成，所以放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)。II、由圖象可知，反應(yīng)中M的物質(zhì)的量逐漸增多，N的物質(zhì)的量逐漸減少，則在反應(yīng)中N為反應(yīng)物，M為生成物，圖象中在相等的時(shí)間內(nèi)消耗的N和M的物質(zhì)的之比為2：1，所以反應(yīng)方程式應(yīng)為：2NM；由圖可知t2時(shí)反應(yīng)繼續(xù)向正方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡，t3時(shí)各組分的濃度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡，正逆反應(yīng)速率相等。