7.鋅-空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源,電池的電解質(zhì)溶滾為KOH溶液,反應(yīng)為2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)42-.下列說法正確的是( 。
A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-
B.充電時(shí),電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動(dòng)
C.充電時(shí),電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小
D.放電時(shí),電路中通過2mol電子,消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

分析 根據(jù)2Zn+O2+4OH-+2H2O═2Zn(OH)42-可知,O2中元素的化合價(jià)降低,被還原,應(yīng)為原電池正極,Zn元素化合價(jià)升高,被氧化,應(yīng)為原電池負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn+4OH--2e-═Zn(OH)42-,充電時(shí)陽離子向陰極移動(dòng),以此解答該題.

解答 解:A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為Zn+4OH--2e-═Zn(OH)42-,故A正確;
B.充電時(shí)陽離子向陰極移動(dòng),即充電時(shí),電解質(zhì)溶液中K+向陰極移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.充電時(shí),電池反應(yīng)為Zn(OH)42-+2e-═Zn+4OH-,電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸增大,故C錯(cuò)誤;
D.放電時(shí),每消耗標(biāo)況下22.4L氧氣,即1mol,轉(zhuǎn)移電子4mol,故D錯(cuò)誤.
故選A.

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池與電解池的基礎(chǔ)知識(shí),正確判斷正負(fù)極、陰陽極,注意電極反應(yīng)式的書寫及電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算,正確判斷化合價(jià)的變化為解答該題的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.過氧化氫溶液俗稱雙氧水,可用于環(huán)境和食品消毒.盛放過氧化氫溶液的試劑瓶上所貼的危險(xiǎn)化學(xué)品標(biāo)志是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列操作會(huì)造成所配溶液的濃度偏低是的( 。
A.用燒杯盛氫氧化鈉稱量
B.濃硫酸溶解后立即轉(zhuǎn)移到容量瓶?jī)?nèi)
C.用量筒量硫酸時(shí)俯視刻度
D.用量筒量硫酸時(shí),傾倒后量筒沒有洗滌

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì),它們?nèi)紵臒峄瘜W(xué)方程式為:
①2CH4(g)+4O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5Kj•mol-1

(1)在深海中存在一種甲烷細(xì)菌,它們依靠酶使甲烷氣體與O2作用而產(chǎn)生的能量存活,甲烷細(xì)菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量=(填“>”、“<”或“=”)890.3kJ.
(2)甲烷與CO2可用于合成合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):CH4+CO2═2CO+2H2,1g CH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,則:
①圖1(所有物質(zhì)均為氣態(tài))能表示該反應(yīng)過程中能量變化的是D(填字母).
②若將物質(zhì)的量均為1mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中,體系放出的熱量隨時(shí)間的變化如圖2所示,則CH4的轉(zhuǎn)化率為63%.
(3)C(s)與H2(g)不反應(yīng),所以C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反應(yīng)熱無法直接測(cè)量,但通過上述反應(yīng)可求出C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反應(yīng)熱△H=-74.8kJ•mol-1
(4)目前對(duì)于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點(diǎn),下列關(guān)于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是C(填字母).
A.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,使CO2與H2O反應(yīng)生成CH4與O2,并放出熱量
B.將固態(tài)碳合成為C60,以C60作為燃料
C.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,利用太陽能使大氣中的CO2與海底開采的CH4合成合成氣(CO、H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義.
(1)用CO可以合成甲醇.已知:
①CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5 kJ•mol-1
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0 kJ•mol-1
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8 kJ•mol-1
則CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1
下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是a、c(填寫序號(hào)).
a.使用高效催化劑        b.降低反應(yīng)溫度
c.增大體系壓強(qiáng)          d.不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來
(2)在一定壓強(qiáng)下,容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示.
①p1小于p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{V}^{2}}{{a}^{2}}$;
③100℃時(shí),達(dá)到平衡后,保持壓強(qiáng)P1不變的情況下,向容器中通入CO、H2號(hào) CH3OH各0.5amol,則平衡向左(填“向右”、“向左”或“不”移動(dòng))
④在其它條件不變的情況下,再增加a mol CO和2a molH2,達(dá)到新平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率增大(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)在容積均為1L的密閉容器(a、b、c、d、e)中,分別充入1molCO和2molH2等量混合氣體,在不同的溫度下(溫度分別為T1、T2、T3、T4、T5),經(jīng)相同的時(shí)間,在t時(shí)刻,測(cè)得容器甲醇的體積分?jǐn)?shù)如圖所示.在T1-T2及T4-T5兩個(gè)溫度區(qū)間,容器內(nèi)甲醇的體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)如圖2所示,其原因是T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以甲醇的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度的升高而提高.T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以甲醇的體積分?jǐn)?shù)減少.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.圖為霧霾的主要成分示意圖.下列說法正確的是( 。
A.霧霾天氣不能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
B.重金屬離子對(duì)人體的危害主要是造成蛋白質(zhì)的變性
C.SO2和NxOy都屬于酸性氧化物
D.“APEC藍(lán)”是2014年新的網(wǎng)絡(luò)詞匯,形容2014年APEC會(huì)議期間北京藍(lán)藍(lán)的天空,說明京津冀實(shí)施道路限行和污染企業(yè)停工等措施,可杜絕霧霾的發(fā)生

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

19.下列化學(xué)用語的描述不正確的是( 。
A.燒堿的分子式為NaOH
B.中子數(shù)為15的硅原子:${\;}_{14}^{20}$Si
C.乙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:C2H5OH
D.NH3•H2O的電離方程式:NH3•H2O?NH4++OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.高爐煤氣為煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,主要成分為N2、CO、CO2、H2O等,其中可燃成分CO含量約占25%左右,CO2、N2的含量分別占15%、55%.回答下列問題:
(1)上述提及的氣體分子中,電子數(shù)相等的兩種氣體是N2、CO(寫化學(xué)式).
(2)高爐煤氣中CO具有較高的利用價(jià)值,可以與H2合成甲烷,已知有關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol
則CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+35.7kJ/mol.
(3)高爐煤氣中N2的含量較高,利用CO前需要對(duì)CO 進(jìn)行富集,實(shí)現(xiàn)CO和N2的分離.
①工業(yè)上常采用醋酸亞銅氨溶液來吸收CO,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CH3COOCu(NH32(aq)+CO(g)═CH3COOCu(NH3)2•CO(aq)△H<0.吸收CO后的溶液經(jīng)過適當(dāng)處理可恢復(fù)為醋酸亞銅氨溶液,從而實(shí)現(xiàn)CO與吸收液的分離,分離過程可采取的措施有升溫或減壓(寫出一種即可).
②到目前為止,CO吸附劑的開發(fā)大多數(shù)以亞銅為活性組分負(fù)載在各種載體上,然后采用變壓吸附(PSA)方式在含N2體系中脫出CO.圖是變壓吸附回收高爐煤氣中CO的流程圖:

PSA-I吸附CO2時(shí)間對(duì)PSA-II中CO回收率的影響見下圖,由此可見,為了保證載體亞銅吸附劑對(duì)CO的吸附和提純要求,應(yīng)采取的措施是盡量在PSA-I中將CO2脫除(保證PSA-I吸附CO2的時(shí)間),“放空氣體”的主要成分為氮?dú)猓?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201701/31/8d4f98d0.png" style="vertical-align:middle" />
(4)高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe (s)+3CO2(g).該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如表所示:
溫度/℃100011151300
平衡常數(shù)4.03.73.5
①該反應(yīng)的△H<0(填“>““<”或“=“).
②欲提高上述反應(yīng)中CO 的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是ab.
a.適當(dāng)降低反應(yīng)體系的溫度        
b.及時(shí)移出體系中的CO
c.加入合適的催化劑             
 d.減小容器的容積
e.增大Fe2O3的量.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一.
Ⅰ.工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法:
①用焦炭跟水反應(yīng):C(s)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$  CO(g)+H2(g);
②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng):CH4(g)+H2O(g) $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$ CO(g)+3H2(g)
已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖,且方法②的反應(yīng)只能在高溫下發(fā)生,則方法②中反應(yīng)的△H=a+3b-c kJ/moL.

Ⅱ.在3個(gè)1L的密閉容器中,同溫度下、使用相同催化劑分別進(jìn)行反應(yīng):3H2(g)+N2(g) $?_{催化劑}^{高溫、高壓}$2NH3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)為:
容 器
反應(yīng)物投入量3mol H2、2mol N26mol H2、4mol N22mol NH3
達(dá)到平衡的時(shí)間(min)        t58
平衡時(shí)N2的濃度(mol•L-1c13
N2的體積分?jǐn)?shù)ω1ω2ω3
混合氣體密度(g•L-1ρ1ρ2
(1)下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2    b.v(N2=3v(H2
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                         d.混合氣體的密度保持不變
(2)甲容器中達(dá)到平衡所需要的時(shí)間t>5min (填>、<或=)
(3)乙中從反應(yīng)開始到平衡時(shí)N2的平均反應(yīng)速率0.2mol•L-1•min-1(注明單位).
(4)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是c.
a.2c1=3mol/L         b.ω12       c. 2ρ12
(5)該溫度下,容器乙中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{4}{81}$(用分?jǐn)?shù)表示)(mol/L)-2
(6)常溫下NH4+(aq)+H2O(l)?NH3•H2O(aq)+H+(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)為5.55×10-10 mol•L-1,則NH3•H2O的電離平衡常數(shù)K=1.80×10-5mol•L-1(保留三位有效數(shù)字).已知草酸的電離常數(shù)為:Ka1=5.9×10-2  Ka2=6.4×10-5,則草酸氫銨的水溶液中離子濃度由大到小的順序是:c(NH4+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-).
Ⅲ.(1)有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物,以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液,可制造出既能提供電能,又能固氮的新型燃料電池,裝置如圖1所示.
電池正極的電極反應(yīng)式是N2+6e-+8H+=2NH4+,A是NH4Cl.

(2)用氨合成尿素的反應(yīng)為2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g).工業(yè)生產(chǎn)時(shí),原料氣帶有水蒸氣.圖2表示CO2的轉(zhuǎn)化率與氨碳比$\frac{n(N{H}_{3})}{n(C{O}_{2})}$、水碳比$\frac{n({H}_{2}O)}{n(C{O}_{2})}$的變化關(guān)系.
①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的水碳比最大的是Ⅲ.
②測(cè)得B點(diǎn)氨的轉(zhuǎn)化率為40%,則x13.

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