據(jù)圖回答下列問題:

Ⅰ、(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現(xiàn)象是______________________
負極反應(yīng)式為:_________________________________________________。
(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,則負極為________(填Mg或Al),總反應(yīng)化學(xué)方程式為
______________________________________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池,其正極的電極反應(yīng)式為                              
Ⅲ、(1)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
分析該反應(yīng)并回答下列問題:下列各項中,不能夠說明該反應(yīng)已達到平衡的是________(填序號)。
a.恒溫、恒容條件下,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時間內(nèi)消耗2 mol H2,同時生成1 mol CH3OH
(2)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為________________,
c口通入的物質(zhì)為________________。
②該電池負極的電極反應(yīng)式為:_______          
③工作一段時間后,當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,
有______________NA個電子轉(zhuǎn)移。

I(1)Mg逐漸溶解,Al片上有氣泡冒出,指針偏轉(zhuǎn);Mg-2e-=Mg2+
(2)Al;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
II.
III.(1)d(2)①CH3OH;O2或空氣②CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+   ③1.2

解析試題分析:Ⅰ、(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則鎂為負極,觀察到的現(xiàn)象是Mg逐漸溶解,Al片上有氣泡冒出,指針偏轉(zhuǎn);負極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+;(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,則負極為Al,總反應(yīng)化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池,Al在濃硝酸中鈍化,則Cu為負極,正極的電極反應(yīng)式為;Ⅲ、(1)a.恒溫、恒容條件下,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,說明各組分物質(zhì)的量不再改變,反應(yīng)達平衡;b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等,正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達平衡;c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變,說明已經(jīng)平衡;d.一定條件下,單位時間內(nèi)消耗2 mol H2,同時生成1 mol CH3OH,為同一個方向,不能說明是否平衡;故選d。(2)所給甲醇燃料電池工作時,b為負極通入的物質(zhì)為CH3OH;c口通入的物質(zhì)為O2或空氣;負極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;工作一段時間后,當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,轉(zhuǎn)移1.2mol電子,即有1.2NA個電子轉(zhuǎn)移。
考點:考查原電池原理等相關(guān)知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(10分) Ⅰ研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時,涉及如下反應(yīng):
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)  K1  ?H < 0 (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)               K2  ?H < 0 (II)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=    (用K1、K2表示)。
(2)為研究不同條件對反應(yīng)(II)的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min時反應(yīng)(II)達到平衡。測得10min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3mol?L-1?min-1,則平衡后n(Cl2)=          mol,NO的轉(zhuǎn)化率а1=       。其它條件保持不變,反應(yīng)(II)在恒壓條件下進行,平衡時NO的轉(zhuǎn)化率а2        а1(填“>”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2  (填“增大”“減小”或“不變”。若要使K2減小,可采用的措施是                             。
(3)已知t℃時,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。
①t℃時,反應(yīng)達到平衡時n(CO):n(CO2)=             
②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃時反應(yīng)達到平衡。此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x=   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH="+57.20kJ" · mol-1
在100℃時,將0.100molN2O4氣體充入1L恒容抽空的密閉容器中,每隔一定時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)濃度進行分析得到下表數(shù)據(jù):

時間(s)
0
20
40
60
80
c(N2O4) /mol··L-1
0.100
c1
0.050
c3
c4
c(NO2) /mol·L-1
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
 
(1) 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為                              ______;從表中數(shù)據(jù)分析:
c1            c2 (填“>” 、“<” 或“="”" )。
(2)下列敘述能證明該反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是        
A.容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B.NO2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
C.容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
D.相同時間內(nèi)消耗n mol N2O4的同時生成2n mol NO2
E.反應(yīng)體系中NO2、N2O4的體積比為1:2
(3)若起始時充入NO2氣體0.200mol,則達到平衡時NO2氣體的轉(zhuǎn)化率為a;其它條件不變時,下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是          (填字母)。
A.降低溫度  
B.減小NO2的濃度  
C.升高溫度
D.增加NO2的濃度  
E.再充入一定量的He

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(6分)將3 mol A和3 mol B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):
3A(g)+B(g)  xC(g)+2D(g),經(jīng)5 min后,測得D的濃度為0.5 mol/L,C的平均反應(yīng)速率為0.1 mol/(L·min)。試求:
(1)B的平均反應(yīng)速率為           。
(2)x的值為           。
(3)5 min后,A、B的物質(zhì)的量之比為           。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)以下是一些物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)(常壓):

 


Na2CO3
金剛石
石墨
熔點(℃)
63.65
97.8
851
3550
3850
沸點(℃)
774
882.9
1850(分解產(chǎn)生CO2)
---
4250
金屬鈉和CO2在常壓、890℃發(fā)生如下反應(yīng):
4Na(g)+3CO2(g)2Na2CO3(1)+C(s,金剛石);△H=-1080.9kJ/mol
(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為        ;若4v(Na)=3v(CO2),反應(yīng)是否達到平衡        (選填“是”或“否”)。
(2)若反應(yīng)在10L密閉容器、常壓下進行,溫度由890℃升高到1860℃,若反應(yīng)時間為10min,金屬鈉的物質(zhì)的量減少了0.2mol,則10min里CO2的平均反應(yīng)速率為               
(3)高壓下有利于金剛石的制備,理由                                  。
(4)由CO2(g)+4Na(g)=2Na2O(s)+C(s,金剛石)  △H=-357.5kJ/mol;則Na2O固體與C(金剛石)反應(yīng)得到Na(g)和液態(tài)Na2CO3(1)的熱化學(xué)方程式:                       。
(5)下圖開關(guān)K接M時,石墨作       極,電極反應(yīng)式為                     。當(dāng)K接N一段時間后,測得有0.3mol電子轉(zhuǎn)移,作出y隨x變化的圖象【x—代表n(H2O)消耗,y—代表n[Al(OH)3],反應(yīng)物足量,標明有關(guān)數(shù)據(jù)】

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g)    ΔH1=218.4kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g)    ΔH2= -175.6kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅱ)
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進行的條件是           。
(2)對于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)Ⅱ的Kp=       (用表達式表示)。
(3)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是            。

(4)通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時發(fā)生,理由是            
(5)圖1為實驗測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分數(shù)與平衡時固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分數(shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有        。
A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石
B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度
C.提高CO的初始體積百分數(shù)
D.提高反應(yīng)體系的溫度
(6)恒溫恒容條件下,假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時發(fā)生,且v1>v2,請在圖2中畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時間t變化的總趨勢圖。
  

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(18分)運用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氯等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
(1)科學(xué)家研究在一定條件下通過下列反應(yīng)制備NH3:

①在其他條件相同時,反應(yīng)中NH3的體積分數(shù)(a)在不同溫度下隨反應(yīng)時間(t)的變化如圖。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=______,該反應(yīng)中的(填“>”“<”或“=”)。

②某溫度下,在2L容積不變的密閉容器中加入1molN2和6molH2O(1)發(fā)生反應(yīng),N2轉(zhuǎn)化率隨時間(t)變化如圖。15-20min內(nèi),v(NH3)=____。若其他條件不變,在圖中畫出使用催化劑后N2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的曲線示意圖。
(2) 25℃時,某同學(xué)將0.lmol鹽酸與0.2 mol氨水等體積混合,所得混合溶液pH______7(填“>”“<”或“=”,下同),混合溶液中(25℃時,NH3.H2O的電離常數(shù)
(3) 25℃時,向O.lmol的MgCl2溶液中逐滴加入適量0.lmol氨水,有白色沉淀生成,向反應(yīng)后的濁液中,繼續(xù)加入O.lmol的FeCl3溶液,觀察到的現(xiàn)象是______ ;上述過程中發(fā)生的所有反應(yīng)的離子方程式為______。(25℃時,,

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(15分)碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)在電化學(xué)中,常用碳作電極。在堿性鋅錳干電池中,碳棒作    極。
(2)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ?mol-1,則要制備標準狀況下22.4升水煤氣,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為   ,需要吸收的熱量為         kJ。
(3)工業(yè)上把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后,獲得的較純H2用于合成氨:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ?mol-1。下圖1是在兩種不同實驗條件下模擬化工生產(chǎn)進行實驗所測得N2隨時間變化示意圖。

①與實驗Ⅰ比較,實驗Ⅱ改變的條件為:                        。
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高,其它條件相同,請在上圖2中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。
(4)Na2CO3可在降低溫室氣體排放中用作CO2的捕捉劑。1L0.2mol/L Na2CO3溶液吸收標準狀況下2.24LCO2后,溶液中各離子濃度由大到小的順序為           

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

如圖所示,甲、乙均為容積1L的恒容容器,丙為恒壓容器。

向甲、丙中分別充入相應(yīng)氣體,使丙起始體積為1L,維持500℃發(fā)生反應(yīng):2SO2+O2 2SO3至平衡。
甲中反應(yīng)10min后達到平衡時,容器中SO3的體積分數(shù)為91%,則反應(yīng)從開始至平衡的平均反應(yīng)速率v(O2)=   mol·L-1·min-1,平衡常數(shù)表達式為         。SO2的平衡轉(zhuǎn)化率=         。丙中達到平衡所需的時間     10min(填“>”、“=”、“<”),SO3的體積分數(shù)    91%(填“>”、“=”、“<”)。若上述已達平衡的甲、丙容器中分別充入0.5molAr氣體,容器中SO3的物質(zhì)的量:甲          (填“增大”、“不變”、“減小”)。
(2)若在乙容器中充入x molSO0.2molOymolSO3維持500℃反應(yīng)至平衡時,容器中SO3的體積分數(shù)亦為91%,則x=    ,y=    。

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同步練習(xí)冊答案