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 > 原电池、电解池综合考查
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:130 题号:6179104
如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.根据要求回答相关问题:

(1)甲烷燃料电池的负极反应式______
(2)石墨电极(C)的电极反应式为______
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将______(填“增大”“减小”或“不变”).
(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成标况下气体的的体积为______;丙装置中阴极析出铜的质量为______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】工业常用燃料与水蒸气反应制备H2和CO,再用H2和CO合成甲醇。
(1)制取H2和CO通常采用:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.4kJ•mol-1,下列判断正确的是_______
a.该反应的反应物总能量小于生成物总能量
b.标准状况下,上述反应生成1L H2气体时吸收131.4 kJ的热量
c.若CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(1)△H=﹣QkJ•mol-1,则Q<131.4
d.若C(s)+CO2(g)2CO(g)△H1;CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H2则:△H1+△H2=+131.4kJ•mol-1
(2)甲烷与水蒸气反应也可以生成H2和CO,该反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。已知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气,测得的数据如表:
不同时间各物质的物质的量/mol
0min2min4min6min
CH42.001.761.60n2
H20.000.72n11.20

根据表中数据计算:
①0min~2min 内H2的平均反应速率为_____________________
②达平衡时,CH4的转化率为_____________;在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷1.00mol 水蒸气,达到新平衡时H2的体积分数与原平衡相比___________(填“变大”、“变小”或“不变”),可判断该反应达到新平衡状态的标志有__________(填字母)。
a.CO的含量保持不变 b.容器中c(CH4)与c(CO)相等
c.容器中混合气体的密度保持不变 d.3υ(CH4)=υ(H2
(3)合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(CH3OH),常用向废液中加入硫酸钴,再用微生物电池电解,电解时Co2+被氧化成Co3+,Co3+把水中的甲醇氧化成CO2,达到除去甲醇的目的。工作原理如图( c为隔膜,甲醇不能通过,其它离子和水可以自由通过):

①a电极的名称为__________
②写出除去甲醇的离子方程式______________________
③微生物电池是绿色酸性燃料电池,写出该电池正极的电极反应式为__________________
2016-12-09更新 | 277次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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解题方法
【推荐2】甲醇是一种可再生能源,用途广泛。请回答下列问题:
(1)一种用CO2生产甲醇燃料的反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-akJ•mol-1
已知:CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-bkJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-ckJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-dkJ•mol-1
则表示CH3OH(l)摩尔燃烧焓的热化学方程式为________
(2)用如图所示装置研究有关电化学问题,当闭合该装置的电键K时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:
   
①A电极的电极反应式为________,C电极的电势________(填“低于”或“高于”)D电极的电势。
②若在乙池中实现铁表面镀银,则D电极材料为________,乙池中的溶液为________
③丙池中装有200mL1mol•L-1硫酸铜溶液,若B电极消耗3.36L(标准状况)气体,若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,应加入________(填字母)。
A.CuO B.Cu(OH)2 C.CuCO3 D.Cu2(OH)2CO3
(3)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。
   
根据图像分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是________
2023-10-13更新 | 66次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜、装置Ⅲ实现粗铜的精炼。

(1)a处应通入__(填“CH4”或“O2”),b处电极上发生的电极反应式是_______
(2)电镀结束后,理论上装置Ⅰ中溶液的pH__(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)装置I中消耗1.12L(标准状况下)的CH4时,装置II中Cu电极质量减少的质量为___
(4)粗铜的电解精炼如图所示,在粗铜的电解过程中,d电极上发生的电极反应为________;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质,则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是______
2020-10-20更新 | 736次组卷
共计 平均难度:一般