【題目】最近一個科學硏究小組創(chuàng)建了一種通過連續(xù)電解將能量儲存為化學能的裝置。在氧化釔基質的陽極和二氧化鈦涂覆的鈦陰極之間是可通過H+的固體聚合物電解質。其結構如圖所示,則下列說法正確的是
A. 電源的b極為負極
B. 在能量轉換過程中,固體電解質中H+由陰極向陽極移動
C. 陰極電極反應式為:OX + 4H+ + 4e﹣═ GC + H2O
D. 為增強陽極電解液導電性,可在水中添加適量NaCl
【答案】C
【解析】
該裝置為電解池,由結構示意圖可知,與電源b相連的電極上水失電子發(fā)生氧化反應生成氧氣,則b極為電源的正極,a極為電源的負極,與電源a相連的電極上OX得電子發(fā)生還原反應生成GC,電極反應式為OX + 4H+ + 4e﹣═ GC + H2O。
A項、與電源b相連的電極上水失電子發(fā)生氧化反應生成氧氣,則b極為電源的正極,故A錯誤;
B項、電解過程中,陽離子由陽極向陰極移動,則在能量轉換過程中,固體電解質中H+由陽極向陰極移動,故B錯誤;
C項、b極為電源的正極,a極為電源的負極,與電源a相連的電極上OX得電子發(fā)生還原反應生成GC,電極反應式為OX + 4H+ + 4e﹣═ GC + H2O,故C正確;
D項、該電解池選用的是固體聚合物電解質,不是電解質溶液,故D錯誤;
故選C。
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【題目】氮是生命物質中重要的組成元素之一。含氮物質的使用既給人類帶來福音,又給人們帶來一些負面影響。
(1)肥料的三要素,除了氮還有____。
(2)NH3是氮的氫化物,它的空間構型是_____,屬于____分子(填寫“極性”或“非極性”),N原子的結構示意圖是____。
(3)氨的水溶液叫做氨水,它可作為化學肥料。實際使用時,因為有很多不便,所以往往制成銨鹽。NH4Cl就是常見的銨鹽,NH4Cl屬于___晶體,長期使用含NH4Cl的氮肥會使土壤___(填寫“酸”或“堿”)化,請結合有關方程式說明原因____。
(4)工業(yè)上通常以鐵觸媒為催化劑,在500℃左右,20~50MPa下合成氨氣。采用該壓強的原因是____。
(5)含氮廢水進入水體會對環(huán)境造成污染,某課題小組利用廢鋁將NO3-還原為N2,從而消除污染。其反應如下:6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-,該反應中,還原劑是____,被還原的元素是____;每生成2molN2,轉移的電子數(shù)是_____。
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【題目】合成氨對人類生存具有重大意義,反應為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H
(1)科學家研究在催化劑表面合成氨的反應機理,反應步驟與能量的關系如圖所示(吸附在催化劑表面的微粒用*標注,省略了反應過程中部分微粒)。
① NH3的電子式是_______。
② 寫出步驟c的化學方程式_______。
③ 由圖像可知合成氨反應的H______0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)傳統(tǒng)合成氨工藝是將N2和H2在高溫、高壓條件下發(fā)生反應。若向容積為1.0 L的反應容器中投入5 mol N2、15 mol H2,在不同溫度下分別達平衡時,混合氣中NH3的質量分數(shù)隨壓強變化的曲線如圖所示:
① 溫度T1、T2、T3大小關系是_______。
② M點的平衡常數(shù) K = _______(可用分數(shù)表示)。
(3)目前科學家利用生物燃料電池原理(電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子),研究室溫下合成氨并取得初步成果,示意圖如下:
① 導線中電子移動方向是_______。
② 固氮酶區(qū)域發(fā)生反應的離子方程式是_______。
③ 相比傳統(tǒng)工業(yè)合成氨,該方法的優(yōu)點有_______。
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【題目】下列關于鹽類水解的應用中,說法正確的是( )
A. 加熱蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固體
B. 除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固體
C. 明礬凈水的反應:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
D. 加熱蒸干KCl溶液,最后得到KOH固體(不考慮與CO2的反應)
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【題目】分別在三個容積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:A(g)+B(g)D(g)。其中容器甲中反應進行至5min時達到平衡狀態(tài),相關實驗數(shù)據(jù)如表所示:
容器 | 溫度/℃ | 起始物質的量/mol | 平衡物質的量/mol | 化學平衡常數(shù) | ||
n(A) | n(B) | n(D) | n(D) | |||
甲 | 500 | 4.0 | 4.0 | 0 | 3.2 | K1 |
乙 | 500 | 4.0 | a | 0 | 2.0 | K2 |
丙 | 600 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.8 | K3 |
下列說法不正確的是
A.0~5min內(nèi),甲容器中A的平均反應速率v(A)=0.64mol·L-1·min-1
B.a=2.2
C.若容器甲中起始投料為2.0molA、2.0molB,反應達到平衡時,A的轉化率小于80%
D.K1=K2>K3
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【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè),是難溶于水的白色固體,能溶解于硝酸,在潮濕空氣中可被迅速氧化。
Ⅰ.實驗室用CuSO4—NaCl混合液與Na2SO3溶液反應制取CuCl。相關裝置及數(shù)據(jù)如圖。
回答以下問題:
(1)甲圖中儀器1的名稱是___;制備過程中Na2SO3過量會發(fā)生副反應生成[Cu(SO3)2]3-,為提高產(chǎn)率,儀器2中所加試劑應為___。
(2)乙圖是體系pH隨時間變化關系圖,寫出制備CuCl的離子方程式___。丙圖是產(chǎn)率隨pH變化關系圖,實驗過程中往往用Na2SO3—Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2SO3的作用是___并維持pH在___左右以保證較高產(chǎn)率。
(3)反應完成后經(jīng)抽濾、洗滌、干燥獲得產(chǎn)品。洗滌時,用“去氧水”作洗滌劑洗滌產(chǎn)品,作用是___。
Ⅱ.工業(yè)上常用CuCl作O2、CO的吸收劑,某同學利用如圖所示裝置模擬工業(yè)上測定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的含量。
A.CuCl的鹽酸溶液 | B.Na2S2O4和KOH的混合溶液 |
C.KOH溶液 | D. |
已知:Na2S2O4和KOH的混合溶液可吸收氧氣。
(4)裝置A中用鹽酸而不能用硝酸,其原因是___(用化學方程式表示)。用D裝置測N2含量,讀數(shù)時應注意___。整套實驗裝置的連接順序應為___→D。
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【題目】某工廠用含淀粉質量分數(shù)為76%的陳化糧10.0t來制取乙醇。如果在發(fā)酵過程中有81%的淀粉轉化為乙醇,制得的乙醇溶液中含乙醇質量分數(shù)為40%,則可制得這樣的乙醇溶液質量是
A. 8.74 tB. 9.45tC. 9.88tD. 10.25t
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【題目】草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸。常溫下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液里lgX [X表示 或]隨pH的變化關系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.由圖可知H2C2O4的K2的數(shù)量級是10-5
B.b點為恰好完全反應點
C.c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)對應1.22<pH<4.19
D.c(Na+)= c(HC2O4-)+2c(C2O42-)對應pH=7
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【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關敘述正確的是( )
A. 14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA
B. 1 mol N2與4 mol H2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA
C. 1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉移數(shù)為2NA
D. 標準狀況下,2.24 L CCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA
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