组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学能与电能 > 电解池 > 电解原理 > 电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断
题型:解答题-结构与性质 难度:0.65 引用次数:140 题号:19237943
2022年诺贝尔化学奖表彰科学家在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代表反应为Cu催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应,等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题:
(1)以下选项中,是氟原子激发态的电子排布式,且其中能量较高的是________。(填标号)
a.       b.       c.       d.
(2)的分子结构如图所示,键角的原因主要是________

(3)是叠氮酸()的钠盐,在常温下是液体,沸点相对较高,为308.8K,主要原因是________
(4)氮、铜形成的某一种化合物,为立方晶系晶体,晶胞参数为,沿体对角线投影如图所示。

已知该晶胞中原子的分数坐标如下:Cu:;N:,其中与Cu原子等距且最近的Cu原子有________个,则该化合物的化学式为________。请画出该晶胞的结构示意图________

(5)近日“宁德时代”宣布2023年实现钠离子电池产业化,钠离子电池以其低成本、高安全性及其优异电化学属性等成为锂离子电池的首选“备胎”,其充放电过程是在正负极间的镶嵌与脱嵌。该电池一种正极材料为,写出参与的充电时的电极反应为________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】学习化学反应原理,可以帮助我们认识化学的本质,并将其应用于工业生产。
(1)①NO转化为的总反应为:,其由两步基元反应组成。
反应一:
反应二:
其反应进程与能量变化的关系如图所示。NO氧化为的总反应速率由反应二控制,原因是___________

②将一定比例的NO和以一定的流速通过装有催化剂的反应管,测得NO转化为的转化率与温度变化的关系如图所示,图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化。

ⅰ)K点之前的X→K曲线,NO转化率变化的原因可能是:___________
ⅱ)K点之后曲线,NO转化率变化的原因可能是:___________
(2)如图所示装置模拟工业上运用三室膜电解技术制取,其中电解电源为锂离子电池。锂离子电池反应原理为:,当锂离子电池供电时,B极区中的Li+脱出,嵌入A极区(不计电路损耗)。

①A极的电极反应式为:___________
②当有1mol在a室中产生时,A极区质量增加___________g。
(3)常温下向溶液中加入NaOH溶液,水溶液中As(V)的各物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。

①将按一定比例混合形成pH=9溶液,混合时主要发生的离子方程式为___________
②当溶液pH=4.1时,溶液中的比值为___________
③某温度下。将等浓度的饱和石灰水和溶液等体积混合,反应后溶液中___________mol/L。
2022-01-23更新 | 211次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】H2S是石油化工行业广泛存在的污染性气体,但同时也是重要的氢源和硫源,工业上可以采取多种方式处理。
Ⅰ.干法脱硫
(1)已知:2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(l);△H1═akJ•mol1
S(s)+O2(g)═SO2(g);△H2═bkJ•mol1
则空气氧化脱除H2S反应2H2S(g)+O2(g)═2S(s)+2H2O(l)的H═_________kJ•mol1
(2)常用脱硫剂的脱硫效果及反应条件如表,则最佳脱硫剂为_________
脱硫剂出口硫/(mg•m3)脱硫温度/℃操作压力(MPa)再生条件
一氧化碳
活性炭
氧化锌
锰矿
<1.33
<1.33
<1.33
<3.99
300~400
常温
350~400
400
0~3.0
0~3.0
0~5.0
0~2.0
蒸汽再生
蒸汽再生
不再生
不再生

Ⅱ.热分解法脱硫
(3)在密闭容器中,充入一定量的H2S气体,发生如下热分解反应:H2S(g)H2(g)+S2(g),控制不同的温度和压强进行实验,结果如图1所示。则p1、p2、p3由大到小的顺序为_________

Ⅲ.间接电解法脱硫
间接电解法脱硫原理如图2所示(吸收反应器中盛放FeCl3溶液,电解反应器的阴极、阳极均为惰性电极)。

(4)吸收反应器中发生反应的离子方程式为_________
(5)电解反应器阴极生成H2的电极反应式为_________
(6)气液比为气体与液体的流速比,吸收反应器内液体流速固定。测定吸收器中相同时间内不同气液比下H2S的吸收率和吸收速率,结果如图3所示。随着气液比减小,H2S的吸收率呈上升趋势的原因为_________
2023-01-04更新 | 82次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】氮的化合物是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源,研究氮的化合物的反应具有重要意义,回答下列问题:
(1)工业上利用NH3与金属镓(Ga)在高温条件下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),反应的热化学方程式为2Ga(s)+ 2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)   ΔH=-30.8kJ/mol。下列说法正确的是___________(填标号)。
A.每断裂6 mol N- H键,同时放出 30.8 kJ热量
B.每生成0.2 mol GaN(s),同时生成6.72 L H2(g)
C.该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量
D.当ΔH的大小不再随时间而改变时,该反应达到平衡状态

(2)肼(N2H4,液态)与四氧化二氮(N2O4)分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂,涉及的反应有:
Ⅰ.N2(g) +2O2(g)=2NO2(g) ΔH= +66.4kJ/mol;
Ⅱ.N2H4(l) +O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol;
Ⅲ.2NO2(g)=N2O4(g) ΔH=-56.9kJ/mol;
①常温下,表示肼燃烧热的热化学方程式为___________[已知: H2O(l)=H2O(g)   ΔH=+44kJ/mol]。
②N2H4(l)和四氧化二氮(N2O4)反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式为___________
③反应Ⅰ的能量变化与下列物质间的能量变化相符的是___________(填标号)。
A.铝热反应                                                B.氯化铵与氢氧化钡晶体的反应
C. C与二氧化碳生成一氧化碳的反应            D.金属钠与水的反应
(3)可利用如图电解装置将硝酸工业尾气中的NO转化为NH4NO3(假设两电极均为惰性电极)。

①N电极上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,判断的理由为___________
②M电极上的电极反应式为___________
③常温下,0.1mol/L的NH4NO3溶液的pH约为___________(保留2位有效数字),该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___________[Kb(NH3·H2O)≈2×10-5,lg2≈0.3]
2024-01-14更新 | 58次组卷
共计 平均难度:一般