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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(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示。
回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為___________________________________
________________、_______________________________________________________。
(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生,其中b電極上得到的是__________,電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為_______________________________________________;
(3)若每個(gè)電池甲烷通入量為1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為__________(法拉第常數(shù)F=9.65×104 C · mol-1,列式計(jì)算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
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用如圖所示的裝置進(jìn)行電解,在通電一段時(shí)間后,鐵電極的質(zhì)量增加。
(1)寫出乙中兩極發(fā)生的電極反應(yīng)式。
陰極:________________________________________________________________________;
陽極:________________________________________________________________________。
(2)寫出甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________________。
(3)C(左)、C(右)、Fe、Ag 4個(gè)電極上析出或溶解物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是________。
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航天技術(shù)中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和無污染的優(yōu)點(diǎn)。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電時(shí)的電池總反應(yīng)式均為2H2+O2===2H2O。酸式電池中的電解質(zhì)是酸,其負(fù)極反應(yīng)可表示為2H2-4e-===4H+,則其正極反應(yīng)可表示為____________________________________________;
堿式電池中的電解質(zhì)是堿,其正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-,則其負(fù)極反應(yīng)可表示為________________________________________________________________________。
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化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同所致。下圖為N2(g)和O2(g)生成NO(g)過程中的能量變化:
(1)人們通常把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,則N≡N鍵的鍵能為____________kJ·mol-1。根據(jù)上圖寫出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的熱化學(xué)方程式:
________________________________________________________________________。
(2)NO(g)分解生成N2(g)和O2(g)的熱化學(xué)方程式為________________;當(dāng)有16 g O2(g)生成時(shí),該反應(yīng)中放出的熱量為________kJ。
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已知下列熱化學(xué)方程式:
①CaCO3(s)===CaO+CO2(g) ΔH=177.7 kJ
②C(s)+H2O(s)===CO(g)+H2(g)
ΔH=-131.3 kJ·mol-1
③H2SO4(l)+NaOH(l)===Na2SO4(l)+H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5 kJ·mol-1
⑤CO(g)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-283 kJ·mol-1
⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·mol-1
⑦2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-517.6 kJ·mol-1
(1)上述熱化學(xué)方程式中,不正確的有_________________________________________,
不正確的理由分別是____________________________________________________。
(2)根據(jù)上述信息,寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式:
________________________________________________________________________。
(3)上述反應(yīng)中,表示標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式有________________________________;
表示中和熱的熱化學(xué)方程式有______________。
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將下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合,下列判斷正確的是( )
A.Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)
B.電子沿 Zn→a→b→Cu 路徑流動(dòng)
C.片刻后甲池中c(SO)增大
D.片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色
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用陽極X和陰極Y電解Z的水溶液,電解一段時(shí)間后,再加入W,能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),符合題意的一組是( )
X | Y | Z | W |
A | C | Fe | NaCl | H2O |
B | Pt | Cu | CuSO4 | CuSO4溶液 |
C | C | C | H2SO4 | H2O |
D | Ag | Fe | AgNO3 | AgNO3晶體 |
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近來科學(xué)家研制了一種新型的乙醇電池(DEFC),它用磺酸類質(zhì)子作溶劑,在200 ℃左右時(shí)供電,乙醇電池比甲醇電池效率高出32倍且更加安全。電池總反應(yīng)式為C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,下列說法不正確的是( )
A.C2H5OH在電池的負(fù)極上參加反應(yīng)
B.1 mol乙醇被氧化轉(zhuǎn)移6 mol電子
C.在外電路中電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極
D.電池正極的電極反應(yīng)為4H++O2+4e-===2H2O
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以鉻酸鉀為原料,電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下:
下列說法不正確的是( )
A.在陰極室,發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.在陽極室,通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬,是因(yàn)殛枠O區(qū)H+濃度增大,使平衡2CrO+2H+Cr2O+H2O向右移動(dòng)
C.該制備過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑
D.測(cè)定陽極液中K和Cr的含量,若K與Cr的物質(zhì)的量之比(nK/nCr)為d,則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1-
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