组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学能与电能 > 原电池 > 原电池原理 > 原电池电极反应式书写
题型:解答题-无机推断题 难度:0.65 引用次数:126 题号:16299514
已知X、Y、Z、W、M、N为短周期主族元素且原子序数依次增大,W和M同主族,Z的最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物发生化合反应生成盐为Q,Y是形成化合物种类最多的元素,X2W是常见的液态物质,元素R的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃),请回答下列问题:
(1)R元素在周期表中的位置:_______,其原子结构示意图为:_______
(2)Q所含有的化学键类型是_______,X2W2的电子式:_______。M、N、R简单离子半径由大到小的顺序:_______
(3)写出一个可证明M和N非金属性强弱的离子反应方程式:_______
(4)以稀X2MW4溶液作电解质溶液,石墨作电极,X的单质和W的双原子分子组成燃料电池,电池工作时,正极的电极反应式为_______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】目前世界上广泛采用氨和二氧化碳高温高压下制备尿素,主要反应为两步:
第一步:生成氨基甲酸铵第二步:氨基甲酸铵脱水生成尿素
2NH3(g) + CO2(g) NH2COONH4(l) ΔH1H2NCOONH4(l) CO(NH2)2(s)+ H2O(g) ΔH2
快速放热慢速吸热

(1)制备尿素的总反应的反应热为ΔH3,则△H3___________ ( “大于”“小于”或“等于”) ΔH1
(2)下列说法正确的是___________。
A.利用二氧化碳制备尿素是减缓温室效应的有效方法
B.第二步反应高温条件下自发进行
C.提高投料中的水碳比[c(H2O)/c(CO2)]有利于尿素的生成
D.第一步反应的活化能大于第二步反应
(3)尿素生产过程中转化率通常用二氧化碳转化率来表示,当二氧化碳起始浓度为c(CO2) =2mol·L-1时(14.3MPa,水碳比= 0.5), CO2平衡转化率随投料氨碳比[c(NH3)/c(CO2)]的变化如表所示:
氨碳比/浓度比2.953.103.203.50
CO2平衡转化率%56.457.557.960.0

提高氨碳比有利于生成尿素,主要有两个原因:一是增大氨气浓度有利于平衡正向移动,二是____________;氨碳比为3.50时,制备尿素的总反应平衡常数K= ___________(精确到小数点后面两位) 。
(4)可利用尿素[CO(NH2)2]水解的溶液吸收空气中的SO2。已知尿素在常温下的水解反应较慢,尿素水解生成氨基甲酸铵,氨基甲酸铵与空气中的SO2和O2反应生成(NH4)2SO4一定条件下,用尿素溶液吸收含SO2的空气,测得SO2的吸收率随溶液温度的变化如下图a所示。温度高于60°C时,SO2的吸收率逐渐升高的原因是____________

尿素溶液吸收SO2的吸收率随溶液pH的交化如下图b所示。为提高SO2的吸收率,最好控制pH约为____________
(5)通过直接尿素燃料电池装置如图,实现了“尿素能”的利用,且产生无污染的产物,写出负极反应:____________
2022-03-03更新 | 84次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气作为能源最大的优点是燃烧产物是水,无污染。请你再列举一条氢气作为能源的优点:_____________________________________________
(2)LiAlH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到LiAlO2和氢气,该反应消耗1mol LiAlH4时转移的电子数目为_______________________________________
(3)氮化锂(Li3N)是非常有前途的储氢材料,其在氢气中加热时可得到氨基锂(LiNH2),其反应的化学方程式为;Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氧化产物为___________(填化学式)。在270℃时,该反应可逆向发生放出H2,因而氮化锂可作为储氢材料,储存氢气最多可达Li3N质量的___________%(精确到0.1)。
(4)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
   
在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为a mol·L1,平衡时苯的浓度为b mol·L1,该反应的平衡常数K=__________
(5)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
   
①导线中电子移动方向为__________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为_______________________________
③该储氢装置的电流效率η=_________________
(η=×100%,计算结果保留小数点后1位)
2016-12-09更新 | 571次组卷
【推荐3】碱性银锌二次航空电池为价格昂贵的高能电池。该电池的总反应为:Zn+Ag2OZnO+2Ag。其电池中的基本单元示意图如图:

(1)该电池放电时,锌电极板为电池的____(填“正极”或“负极”)。
(2)以KOH溶液为电解液,放电时锌电极板区域中发生的电极反应可分为两步:
反应i.锌电极板的溶解:…
反应ii.锌电极板上ZnO的析出:Zn(OH)ZnO+2OH-+H2O
补充反应i:_____
(3)放电时,析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面,影响电池使用效果。用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成,并促进锌电极板的溶解,从速率和平衡的角度说明其原因:____
(4)将锌电极板制成蜂窝孔状,如图a所示,能增大锌电极板的表面积,但蜂窝孔的孔径过小,影响OH-进出蜂窝孔的速率,导致孔径内外OH-浓度出现差异,多次充放电后会影响锌电极板的形状。图b是使用一段时间后的锌极板变形情况。

下列说法正确的是____(填字母序号)。
a.充电时,OH-向锌极板方向迁移
b.孔内沉积ZnO,导电能力减弱,影响电池使用效果
c.导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度
d.为延长电池使用寿命,提高电池放电效果,应选用孔径恰当的锌极板
(5)隔膜可有效阻止充放电循环中银的迁移,防止银在锌电极板析出造成电池短路。测定隔膜上附着银元素含量的方法是:用硝酸溶解隔膜上的附着物得溶解液,再以NH4Fe(SO4)2作指示剂,用NH4SCN溶液滴定溶解液。发生反应:
①Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
②Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3
结合上述两个反应的平衡常数,解释选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂的原因:____
2022-01-15更新 | 232次组卷
共计 平均难度:一般