电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题:
(1)新型Na-CO2电池工作原理为:4Na+3CO2
2Na2CO3+C,原电池以熔融的Na2CO3为电解质,正极的电极反应式为_______ 。
(2)一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示,工作电极的电极反应式为_______ ,工作时对电极附近电解质溶液的pH_______ (填“增大”“减小”或“不变”),当进入传感器反应的甲醛为9 g时,有_______ mol H+移向_______ (填“工作电极”或“对电极”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/3077ce79-c753-4b88-8fe2-fd23aa0f92be.png?resizew=206)
(3)用如图装置电解硫酸钾溶液,可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极与电源的_______ 极相连,H2从_______ 口导出(填“B”或“C”),M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是_______ 。
(1)新型Na-CO2电池工作原理为:4Na+3CO2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39fff1cef5db03112169d5243249d77f.png)
(2)一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示,工作电极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/3077ce79-c753-4b88-8fe2-fd23aa0f92be.png?resizew=206)
(3)用如图装置电解硫酸钾溶液,可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极与电源的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/2ff2dff9-d9e8-4a3f-a686-cd9af06f77e1.png?resizew=248)
更新时间:2022-09-02 18:22:48
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】某学习小组用如图所示A、B装置分别探究金属锌与稀硫酸的反应,实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高,B装置的电流计指针发生偏转。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/18/2357903691309056/2360447132729344/STEM/9019a9d8-02dd-4de6-a8a3-3f42d627f59b.png?resizew=224)
(1)A装置的烧杯中发生反应的离子方程式为______________ 。
(2)B装置中Zn板是________ 极;Cu板上的现象是________ ,其发生的电极反应式是_____ 。若有1 mol电子流过导线,则正极生成的产物的物质的量为_______ 。
(3)从能量转化的角度看,A、B中反应物的总能量________ (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量,A中主要是将化学能转化为__________ ,B中主要是将化学能转化为___________ 。
(4)该小组同学反思原电池的原理,其中观点正确的是___________ (填字母)。
A 原电池反应的过程中可能没有电子发生转移 B 原电池装置需要2个电极
C 电极一定不能参加反应 D 氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
(5)有人以化学反应:2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作。则该原电池的正极发生的电极反应为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/18/2357903691309056/2360447132729344/STEM/9019a9d8-02dd-4de6-a8a3-3f42d627f59b.png?resizew=224)
(1)A装置的烧杯中发生反应的离子方程式为
(2)B装置中Zn板是
(3)从能量转化的角度看,A、B中反应物的总能量
(4)该小组同学反思原电池的原理,其中观点正确的是
A 原电池反应的过程中可能没有电子发生转移 B 原电池装置需要2个电极
C 电极一定不能参加反应 D 氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
(5)有人以化学反应:2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作。则该原电池的正极发生的电极反应为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】能源、材料和污染已成为当今科学研究的热点。请回答下列问题:
(1)Fe3O4又称磁性氧化铁,可作还原剂。配平下列化学方程式,并标出电子转移的方向与数目___ 。
________K2Cr2O7+________Fe3O4+________H2SO4→________Cr2(SO4)3+________Fe2(SO4)3+________K2SO4+________H2O
(2)新型铝—氧电池用于潜水艇动力源,其原理可以看作铝在强碱溶液中发生吸氧腐蚀。铝氧电池在使用过程中,铝电极发生___ 反应(填“氧化”“还原”),写出反应后铝元素的存在形式___ (写微粒符号)。
(3)二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要,完成下列填空:
①方法一:活性炭法2C(s)+2SO2(g)
S2(g)+2CO2(g)
上述反应的化学平衡常数表达式为___ ;若在2L的密闭容器中进行上述反应,5min时容器中气体质量增加24g,则SO2的反应速率为___ ;为了加快吸收SO2,可采取的措施有___ 。
②方法二:氨水脱硫法该法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收,一定温度下,往0.1mol/L氨水中加入少量NH4Cl固体,下列数值变小的是___
A.
B.c(NH3·H2O) C.
D.c(NH
)
③方法三:钠碱循环法
第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2,得到酸性的NaHSO3溶液;
第二步是加热吸收溶液,可得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。
则在NaHSO3溶液中离子浓度关系正确的是___ 。
A.c(Na+)>c(HSO
)>c(H+)>c(SO
)>c(OH-)
B.c(Na+)=2c(SO
)+c(HSO
)
C.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO
)+c(OH-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(SO
)+c(HSO
)+c(OH-)
(1)Fe3O4又称磁性氧化铁,可作还原剂。配平下列化学方程式,并标出电子转移的方向与数目
________K2Cr2O7+________Fe3O4+________H2SO4→________Cr2(SO4)3+________Fe2(SO4)3+________K2SO4+________H2O
(2)新型铝—氧电池用于潜水艇动力源,其原理可以看作铝在强碱溶液中发生吸氧腐蚀。铝氧电池在使用过程中,铝电极发生
(3)二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要,完成下列填空:
①方法一:活性炭法2C(s)+2SO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
上述反应的化学平衡常数表达式为
②方法二:氨水脱硫法该法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收,一定温度下,往0.1mol/L氨水中加入少量NH4Cl固体,下列数值变小的是
A.
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef6d0817747906f50720c73599b417eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a74994fa846ff01d87548db6f34d3613.png)
③方法三:钠碱循环法
第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2,得到酸性的NaHSO3溶液;
第二步是加热吸收溶液,可得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。
则在NaHSO3溶液中离子浓度关系正确的是
A.c(Na+)>c(HSO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7da75639d9df997d684f1d6d99692cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf380e43b0ab93e2dd67599430ec88e5.png)
B.c(Na+)=2c(SO
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7da75639d9df997d684f1d6d99692cd.png)
C.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf380e43b0ab93e2dd67599430ec88e5.png)
D.c(Na+)+c(H+)=c(SO
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】“双碳(即碳达峰与碳中和)”要求加快降低碳排放步伐,引导绿色技术创新,提高产业和经济的全球竞争力。电催化
制备高附加值的化学品既能满足“双碳”要求,又能实现
的资源化利用。回答下列问题:
(1)杭州亚运会采用零碳甲醇点燃亚运主火炬,零碳甲醇是指采用
为原料制备的甲醇。利用质子交换膜进行废水处理,产生的
进行电催化合成甲醇的工作原理如图1、图2所示,这实现了废水处理的无废碳过程。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/dfdcf04b-251b-47ab-a9d6-a2b2c92b897e.png?resizew=448)
①图1中,
的移动方向是___________ (填“向左移动”或“向右移动”)。
②图2中,生成甲醇的电极为___________ (填“阳极”或“阴极”),其电极反应式为___________ 。
③若图2中的“直流电源”用图1装置代替,则电极A连接___________ (填“C”或“D”)极。
(2)科技工作者设计了如图所示的电化学装置,该装置在室温下即能以
和甲醇为原料合成碳酸二甲酯(
)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/2c5f0f2e-9506-437b-90cb-1764e16cad39.png?resizew=302)
①直流电源的正极为___________ (填“p”或“q”)。
②电解总过程的化学方程式为___________ 。
③该电化学反应机理中,充当氧化剂的物质有___________ (填一种,填化学式或结构简式)。
(3)通过阴离子交换膜及合适的催化剂,先使
电催化转化为乙烯,乙烯再与氯碱电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷的工作原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/353663bb-fae0-446a-bf58-95ace1d8d434.png?resizew=332)
①环氧乙烷是氯碱电化学体系的___________ (填“阴”或“阳”)极产物。
②电极H上生成67.2L(标准状况)
时,理论上氯碱电化学体系可得到___________ g环氧乙烷。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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(1)杭州亚运会采用零碳甲醇点燃亚运主火炬,零碳甲醇是指采用
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/dfdcf04b-251b-47ab-a9d6-a2b2c92b897e.png?resizew=448)
①图1中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8b6ede55013761f0df50ef4854cb9d4.png)
②图2中,生成甲醇的电极为
③若图2中的“直流电源”用图1装置代替,则电极A连接
(2)科技工作者设计了如图所示的电化学装置,该装置在室温下即能以
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/2c5f0f2e-9506-437b-90cb-1764e16cad39.png?resizew=302)
①直流电源的正极为
②电解总过程的化学方程式为
③该电化学反应机理中,充当氧化剂的物质有
(3)通过阴离子交换膜及合适的催化剂,先使
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①环氧乙烷是氯碱电化学体系的
②电极H上生成67.2L(标准状况)
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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【推荐1】甲醛是一种重要的工业原料,广泛应用于化工、农药、纺织、医疗等领域。
1. 甲醛的制取有以下几种方法:
(1)甲醇氧化法:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07fb835600a65a8f4cfc8683e309df08.png)
已知
的燃烧热为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbd629a993c76d418736c41b5dd7df9f.png)
写出表示 HCHO(g)燃烧热的热化学方程式:_______ 。
(2)甲醇直接脱氢法
作催化剂):
现向体积为 1L 的密闭恒容反应容器中加入 2mol
及适量催化剂发生上述反应。不同温度下,
的转化率与时间的关系如图所示。_______ (填序号)。
A. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
B. 混合气体密度保持不变
C. HCHO的体积分数保持不变
D. 混合气体中 HCHO 与
的分压之比不变
②T1_____ T2 (填“>” “<” 或“=” );T₂温度下, 前 20minHCHO的平均反应速率v(HCHO)=_______ 。
(3)CO₂加氢还原法:
一定温度下,向体积为2L的恒容密闭反应容器中充入一定量的CO₂和H₂发生上述反应,反应器内的初始压强为1.2kPa.平衡时 HCHO(g) 的分压p(HCHO)与反应物起始投料比的关系如图所示。______
(保留1位小数)。
②当起始
时,反应达平衡后再向容器中加入
和
使两者分压均增大0.05kPa,则达到新平衡时,
的平衡转化率_______ (填“增大” “减小” 或“不变” )。
Ⅱ.甲醛燃料电池是甲醛的多种用途之一、我国科学家开发出的铜纳米片阵列电极(CF@Cu-NS) 可以实现甲醛燃料电池在发电的同时产生甲酸盐(原理如图)。已知双极板是燃料电池的重要部件之一,其能分隔燃料与氧化剂,阻止气体透过; 收集、传导电流,可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应并排出热量。_______ (填“正”或“负”) 极,电极反应式为_______ 。
(5)当有3mol
通过阴离子交换膜时,该甲醛燃料电池共生成_______ mol 甲酸盐。
1. 甲醛的制取有以下几种方法:
(1)甲醇氧化法:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07fb835600a65a8f4cfc8683e309df08.png)
已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af18e2d122dc969975294ec4ba05ed8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16dbd83cfc3b20ea90142b4c48447864.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbd629a993c76d418736c41b5dd7df9f.png)
写出表示 HCHO(g)燃烧热的热化学方程式:
(2)甲醇直接脱氢法
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02c1743f49f8959b77f1b6559b65c771.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44f2838e771cb9b80c4059b779f97d38.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33a4da22a0e0d1edb2d931eb5e96f4b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33a4da22a0e0d1edb2d931eb5e96f4b0.png)
A. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
B. 混合气体密度保持不变
C. HCHO的体积分数保持不变
D. 混合气体中 HCHO 与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc9b5c2077099931a83a589abb47a3cf.png)
②T1
(3)CO₂加氢还原法:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a572164265bad3f39c441d634313210b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2445a6606018d023b514eacb95564415.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/775ba5ca104d1a777f0a422202544127.png)
②当起始
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afdec3766ac3ac755471b6e82f6aad8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f8f591ba1c07255df2d5686839a26d8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/712c89259b151e884488cc64b1d818c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc9b5c2077099931a83a589abb47a3cf.png)
Ⅱ.甲醛燃料电池是甲醛的多种用途之一、我国科学家开发出的铜纳米片阵列电极(CF@Cu-NS) 可以实现甲醛燃料电池在发电的同时产生甲酸盐(原理如图)。已知双极板是燃料电池的重要部件之一,其能分隔燃料与氧化剂,阻止气体透过; 收集、传导电流,可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应并排出热量。
(5)当有3mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e38f492eda9905b962dfbfc36feef0.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】丰富的元素化合物具有丰富的实际用途,完成下列问题。
(1)11.7 g NaCl溶于水形成500mL溶液,其物质的量浓度为___________ mol/L;标况下,6.72LNH3的质量为___________ g。
(2)在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生的反应为:4Ag+ + H3PO2 + 2H2O = 4Ag↓ + H3PO4 + 4H+,请回答下列问题:
①H3PO2中P元素的化合价为___________ ;反应中H3PO2被___________
填“氧化”或“还原”
。
②工业上也可以用电镀的方法镀银,阳极的电极反应式为___________ 。
③H3PO2是一元弱酸,其与足量NaOH溶液反应的离子方程式为___________ 。
(3)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有苯、甲苯和如下可溶性无机离子:
。某研究小组收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成了如下实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/10/8/3341804193030144/3342232401461248/STEM/d1eca23c8fff416e910d7b58a05bfb4e.png?resizew=450)
回答下列问题:
①沉淀 A 的化学组成中一定有___________ 。
②该雾霾中肯定存在的离子是___________ ,肯定不存在的离子是___________ 。
(1)11.7 g NaCl溶于水形成500mL溶液,其物质的量浓度为
(2)在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生的反应为:4Ag+ + H3PO2 + 2H2O = 4Ag↓ + H3PO4 + 4H+,请回答下列问题:
①H3PO2中P元素的化合价为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/10/8/3341804193030144/3342232401461248/STEM/48c30a2bc5e349f3bf01c1da012e60d0.png?resizew=6)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/10/8/3341804193030144/3342232401461248/STEM/118e9c597f9b4689a4c9361504aefdea.png?resizew=6)
②工业上也可以用电镀的方法镀银,阳极的电极反应式为
③H3PO2是一元弱酸,其与足量NaOH溶液反应的离子方程式为
(3)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有苯、甲苯和如下可溶性无机离子:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/771ad6734cd04afdb5d624560d22f15d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/10/8/3341804193030144/3342232401461248/STEM/d1eca23c8fff416e910d7b58a05bfb4e.png?resizew=450)
回答下列问题:
①沉淀 A 的化学组成中一定有
②该雾霾中肯定存在的离子是
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【推荐3】化学反应过程既有物质变化也有能量变化。
Ⅰ.关于工业合成氨的反应,已知H-H键、N-H键、N≡N键的键能分别为436
、391
、946
。请根据键能的数据判断下列问题。
(1)由
和
合成氨时,需要_____________ (填“吸收”或“放出”)能量,写出该反应的热化学方程式_________________ 。
Ⅱ.原电池是化学能转化为电能的装置。
(2)肼(液态)—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图。_______ (填“氧化反应”或“还原反应”),电池工作过程中,
向极移动_________ (填“A”或“B”);
②该燃料电池的总反应方程式可表示为__________ 。在标准状况下,若A极区产生11.2L
,则外电路中理论上通过的电子的物质的量是__________ mol。
Ⅲ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:_____________ 。
(4)反应开始至2min,以气体X表示的平均反应速率为___________ 。
(5)下列措施能增大反应速率的是_________ 。
A.升高温度 B.加入高效催化剂
C.持容器压强不变,充入一定量氦气 D.保持容器容积不变,充入气体X
E.保持容器容积不变,充入一定量氦气
(6)能说明上述反应达到平衡状态的是 。(填字母)
Ⅰ.关于工业合成氨的反应,已知H-H键、N-H键、N≡N键的键能分别为436
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(1)由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
Ⅱ.原电池是化学能转化为电能的装置。
(2)肼(液态)—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e38f492eda9905b962dfbfc36feef0.png)
②该燃料电池的总反应方程式可表示为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
Ⅲ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(4)反应开始至2min,以气体X表示的平均反应速率为
(5)下列措施能增大反应速率的是
A.升高温度 B.加入高效催化剂
C.持容器压强不变,充入一定量氦气 D.保持容器容积不变,充入气体X
E.保持容器容积不变,充入一定量氦气
(6)能说明上述反应达到平衡状态的是 。(填字母)
A.混合气体的压强不随时间的变化而变化 | B.![]() |
C.X体积分数保持不变 | D.混合气体的密度不随时间的变化而变化 |
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义,载人航天器必须给航天员提供基本的生存条件,其中涉及氧气再生、二氧化碳清除、水处理以及食物供给等。
(1)氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适的选择。下图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/2caf1b2e-5e7d-48b5-a8ff-628cbab3c083.png?resizew=204)
①电池的正极是___________ (填“a”或“b”),该电极上发生的电极反应是___________ 。
②电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被反应物气体带出,在出口加装冷凝器可以将水回收。冷凝器应装在出口___________ (填“c”或“d”)处。
③电池工作时,电解质溶液会因稀释及吸收
而变质,此时电解质溶液的
将___________ (填“升高”或“降低”)。通过循环泵可及时浓缩或更换变质的溶液,维特电池的正常工作。
(2)我国自行研制的“神舟”飞船使用了镍镉蓄电池组,其充放电时发生的反应为:
,其电池装置如图所示,阴离子交换膜两侧均注入
溶液。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/2dedc7ca-104d-4ccc-a386-87c0fd09bb44.png?resizew=213)
①下列对于该镍镉电池的分析中,正确的是___________ 。
A.图示中的电池应先充电后,再使用
B.充电时,
从镍电极区迁移进入镉电极区
C.放电时,镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
D.充电或放电一段时间后,两电极区溶液中
的物质的量均未改变
②镍镉电池在充电时,镉电极上发生的电极反应为___________ ;当
和
耗尽后仍继续充电,则会在电极发生副反应而造成安全隐患,称为电池过充电。此时镉电极上将生成气体___________ (填化学式);镍电极上则会发生反应___________ (填电极反应式)而产生
。
(3)载人航天器中氧气的再生是一个重要环节。利用萨巴蒂尔反应可将人呼出的二氧化碳转化为甲烷和水,配合太阳能电解水可以实现氧气的再生(大体流程如下图)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/a7c7c359-fac0-4f7c-95dc-95ea80dba102.png?resizew=381)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00241bb5d96337d42b4bb465ede305bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51bb094ff62c674c5341c2737be332c5.png)
萨巴蒂尔反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
①萨巴蒂尔反应的焓变![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
___________ 。
②电解水装置中
产生于___________ (填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极。
③通过巴萨尔反应器和电解水装置能否实现H2与
的完全再生?___________ (填“能”或“否”)
(1)氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适的选择。下图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/2caf1b2e-5e7d-48b5-a8ff-628cbab3c083.png?resizew=204)
①电池的正极是
②电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被反应物气体带出,在出口加装冷凝器可以将水回收。冷凝器应装在出口
③电池工作时,电解质溶液会因稀释及吸收
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
(2)我国自行研制的“神舟”飞船使用了镍镉蓄电池组,其充放电时发生的反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/070ba503c98a1cc378b56222589ca3e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f935c5e4a76d7b3eadc6b1438c8ba252.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/2dedc7ca-104d-4ccc-a386-87c0fd09bb44.png?resizew=213)
①下列对于该镍镉电池的分析中,正确的是
A.图示中的电池应先充电后,再使用
B.充电时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e38f492eda9905b962dfbfc36feef0.png)
C.放电时,镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
D.充电或放电一段时间后,两电极区溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f935c5e4a76d7b3eadc6b1438c8ba252.png)
②镍镉电池在充电时,镉电极上发生的电极反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a949f97a8c56b69dd67ecbb8b998c41.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d39a1b629cf671323f1b8ae276b8c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
(3)载人航天器中氧气的再生是一个重要环节。利用萨巴蒂尔反应可将人呼出的二氧化碳转化为甲烷和水,配合太阳能电解水可以实现氧气的再生(大体流程如下图)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/a7c7c359-fac0-4f7c-95dc-95ea80dba102.png?resizew=381)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fec8268fb0f75241a6b7e835dac9ef6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00241bb5d96337d42b4bb465ede305bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99e2e9376aad0d6134c1d0a71c94777e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51bb094ff62c674c5341c2737be332c5.png)
萨巴蒂尔反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29a093ba0288b386c8f64c3e3107b110.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
①萨巴蒂尔反应的焓变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
②电解水装置中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
③通过巴萨尔反应器和电解水装置能否实现H2与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
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解答题-工业流程题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】镍氢电池是一种性能良好的蓄电池,电池容量大,充电过程快,具有很好的应用前景。
Ⅰ.已知某镍氢二次电池放电时的总反应式为NiOOH + MH
Ni(OH)2 + M,电解质溶液为KOH溶液,其中MH被称为储氢电极。充电时储氢电极为_____ 极,请写出充电时阳极反应式:____________ 。
Ⅱ.废旧电池对环境有一定的危害,某种型号镍电池的电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。研究小组设计如下工艺流程,对该电池的电极材料进行资源回收:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/17/8edf13ba-e60a-41ec-9d7a-838358b23758.png?resizew=580)
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②某温度下:Ksp[Ni(OH)2] = 5.0×10-16、Ksp[NiC2O4] = 4.0×10-10
Ksp[Fe(OH)3] = 4.0×10-38、Ksp[Al(OH)3] = 3.0×10-34
回答下列问题:
(1)第②步调节溶液的pH,最佳的试剂为________
a.NaOH b.NiO c.CO2 d.HCl
(2)写出步骤④中反应的化学方程式_____________ ,请从沉淀转化的角度,解释该反应能发生的原因_______________ 。
(3)第⑤步电解滤液的阴极产物为___________ ,另一电极产物全部用于氧化沉淀Ⅲ,该反应的离子方程式为:_____________ ,理论上当电解池转移10mol电子时,能得到产物Ni(OH)3 ________ kg。
Ⅰ.已知某镍氢二次电池放电时的总反应式为NiOOH + MH
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db5f4e9f6bd25d1c3976964906b94192.png)
Ⅱ.废旧电池对环境有一定的危害,某种型号镍电池的电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。研究小组设计如下工艺流程,对该电池的电极材料进行资源回收:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/17/8edf13ba-e60a-41ec-9d7a-838358b23758.png?resizew=580)
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②某温度下:Ksp[Ni(OH)2] = 5.0×10-16、Ksp[NiC2O4] = 4.0×10-10
Ksp[Fe(OH)3] = 4.0×10-38、Ksp[Al(OH)3] = 3.0×10-34
回答下列问题:
(1)第②步调节溶液的pH,最佳的试剂为
a.NaOH b.NiO c.CO2 d.HCl
(2)写出步骤④中反应的化学方程式
(3)第⑤步电解滤液的阴极产物为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】已知
可以独立或与氮的化合物协同舒张血管平滑肌,同时还起人体重要生理调节功能。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fcbf0b5c9f9643557b335e36e5ccdc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06e9d8dc22d49efb8e4db2b5a0601886.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f4488bd9dbe1b233b1c0c93c81fe58f.png)
利用
和
计算
时,还需要利用_______ 反应(填写化学方程式)的
。
(2)NiFeV催化剂能在温和条件下实现固氮,其催化机理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/92016da4-d1bd-4153-a31e-aee901ebeaa2.png?resizew=437)
该反应总方程式为_______ 。
(3)有人设想将
、
与
用电解的方法实现下列转化,其原理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/01da6b0f-5da6-4ab8-881f-843f17ae5f6e.png?resizew=214)
该装置中所选交换膜为_______ (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。请你对该设计的优缺点进行评价:_______ 。
(4)芬顿反应原理是高级氧化水中含氮化合物技术的经典工艺之一,如图所示(
和
为速率常数)
。
相同条件下,基元反应I的活化能_______ (填:大于、小于、等于、无法确定)基元反应II的活化能。解释上述反应进行后,初始阶段反应体系中溶液的酸碱性变化及原因_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/761f7c13c79228f0fbc2e5d20f4ceed1.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25a5dd176f2ec9cd2fbcf952e7f7f5c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fcbf0b5c9f9643557b335e36e5ccdc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7ae21174df7ff0e28514ed291a1394e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06e9d8dc22d49efb8e4db2b5a0601886.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e131fe75d9116895bedabfa65aba847.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f4488bd9dbe1b233b1c0c93c81fe58f.png)
利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2ff3a06c8ec4f513cd8182eaea433c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d99536f8ac9daa9bff458c5d257e5c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f4488bd9dbe1b233b1c0c93c81fe58f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(2)NiFeV催化剂能在温和条件下实现固氮,其催化机理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/92016da4-d1bd-4153-a31e-aee901ebeaa2.png?resizew=437)
该反应总方程式为
(3)有人设想将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c17c268fb6ac56f32795319ddc9f5f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/903614eecd37c47e65672de011836b5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a6e6f08a2416390fb7fb6e4b7acc876.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/01da6b0f-5da6-4ab8-881f-843f17ae5f6e.png?resizew=214)
该装置中所选交换膜为
(4)芬顿反应原理是高级氧化水中含氮化合物技术的经典工艺之一,如图所示(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/e4ec9234-675e-4d7f-9b53-6041b7ec44a1.png?resizew=452)
相同条件下,基元反应I的活化能
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】目前,人们对环境保护、新能源的开发很重视。
Ⅰ.(1)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体转化为无毒气体:
4CO(g)+2NO2(g)
4CO2(g)+N2(g)。恒温恒容条件下,能够说明该反应已达到平衡状态的是____ (填序号);
A.容器内混合气体颜色不再变化 B.容器内的压强保持不变
C.2v逆(NO2)=v正(N2) D.容器内混合气体平均密度保持不变
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-l59.5 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0 kJ· mol-1,
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式_____________________ 。
(3)在饱和的KHCO3电解液中,电解活化CO2制备乙醇的原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/2118525446668288/STEM/b86a0d18dbdd4b638eb69693fc9fb8e6.png?resizew=179)
①阴极的电极反应式是___________________________ 。
②从电解后溶液中分离出乙醇的操作方法是____________ (选填字母)。
a.分液 b.过滤 c.蒸馏 d.升华
Ⅱ.工业上利用吸热反应C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g),可制备氢气,氢能源是一种安全高效的新能源。一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器发生反应,其相关数据如表所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/null/STEM/fba847decb7d4c5580d4fad1cc3e58d1.png?resizew=465)
T1℃时,该反应的平衡常数K=_______ ;T1_______ T2(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅲ.利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)
CH2=CH2(g)+4H2O(g),已知不同温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图所示,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/2118525446668288/STEM/520dd3e422a34a088e03096d0b031b8e.png?resizew=188)
下列有关说法不正确的是________ (填序号)。
①不同条件下反应,N点的速率最大
②M点时平衡常数比N点时平衡常数大
③实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的平衡转化率
④温度低于250℃时,随温度升高乙烯的产率减小
Ⅰ.(1)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体转化为无毒气体:
4CO(g)+2NO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/2118525446668288/STEM/a459f7a208ce4091b5295c31c92326a4.png?resizew=33)
A.容器内混合气体颜色不再变化 B.容器内的压强保持不变
C.2v逆(NO2)=v正(N2) D.容器内混合气体平均密度保持不变
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-l59.5 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0 kJ· mol-1,
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式
(3)在饱和的KHCO3电解液中,电解活化CO2制备乙醇的原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/2118525446668288/STEM/b86a0d18dbdd4b638eb69693fc9fb8e6.png?resizew=179)
①阴极的电极反应式是
②从电解后溶液中分离出乙醇的操作方法是
a.分液 b.过滤 c.蒸馏 d.升华
Ⅱ.工业上利用吸热反应C(s)+2H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/2118525446668288/STEM/a459f7a208ce4091b5295c31c92326a4.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/null/STEM/fba847decb7d4c5580d4fad1cc3e58d1.png?resizew=465)
T1℃时,该反应的平衡常数K=
Ⅲ.利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/2118525446668288/STEM/60052736e42b4aacbfc9cd204100554f.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/9/2114925694132224/2118525446668288/STEM/520dd3e422a34a088e03096d0b031b8e.png?resizew=188)
下列有关说法不正确的是
①不同条件下反应,N点的速率最大
②M点时平衡常数比N点时平衡常数大
③实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的平衡转化率
④温度低于250℃时,随温度升高乙烯的产率减小
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解答题-有机推断题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】D是一种香料,常以A(C5H12O)为原料按如图流程合成:回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/8/2631745478500352/2631850588217344/STEM/9534d177-4ba5-4bd7-933e-081de0060874.png?resizew=479)
(1)A中所含官能团的名称是_______ 。
(2)A→B的反应条件是_______ 。
(3)A分子中含有3个甲基,则B的结构简式是_______ ;A+C→D的化学方程式是_______ 。
(4)将B溶液按如图所示装置进行电解,生成C对应的钾盐和A.该装置工作时,C对应的钾盐在_______ 极(填“M”或“N”)生成,N极的电极反应式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/8/2631745478500352/2631850588217344/STEM/9534d177-4ba5-4bd7-933e-081de0060874.png?resizew=479)
(1)A中所含官能团的名称是
(2)A→B的反应条件是
(3)A分子中含有3个甲基,则B的结构简式是
(4)将B溶液按如图所示装置进行电解,生成C对应的钾盐和A.该装置工作时,C对应的钾盐在
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/8/2631745478500352/2631850588217344/STEM/7c053802-330c-4c53-a52e-c6d0689da557.png?resizew=276)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】I.现用如图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000 mL,供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/8/1769672105295872/1770234552246272/STEM/05f7d34777234fe4ac0b73b83e527cab.png?resizew=209)
(1)b电极材料为__________ ,其电极反应式为_________________________ 。
(2)当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时,通过导线的电子的物质的量为__________ ,此时a电极质量减少__________ g。
II.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的离子方程式有:_____________________________________________ ;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_________________________________________ ;
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_____________________ (答两种);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/8/1769672105295872/1770234552246272/STEM/05f7d34777234fe4ac0b73b83e527cab.png?resizew=209)
(1)b电极材料为
(2)当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时,通过导线的电子的物质的量为
II.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的离子方程式有:
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有
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