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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:143 题号:9064289
I.如图所示,是原电池的装置图。

请回答:
(1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且做负极,则A电极上发生的电极反应式为________________________;反应进行一段时间后溶液C的pH将________(填“升高”“降低”或“基本不变”)
(2)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:

电池总反应为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O,
①则c电极是_______(填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为____________________________
②若线路中转移2 mol电子,则上述CH3OH燃料电池,消耗的O2在标准状况下的体积为________L。
II.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:
   
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式:____________________________________________
(2)精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中______位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。

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【推荐1】甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH1=-49.58kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔH2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   ΔH3=-90.77kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=___________
(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是___________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)。
(3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应I,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1:3:1:1
D.甲醇的百分含量不再变化
(4)对于反应I,不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法不正确的是___________。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率仍位于M
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
(5)若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应I,则图中M点时,产物甲醇的体积分数为___________;该温度下,反应的平衡常数K=___________L2/mol2;若要进一步提高甲醇体积分数,可采取的措施有___________
(6)通过上述反应制得的甲醇燃料电池在新能源领域中应用广泛,若采用溶液为燃料电池的电解质溶液,则燃料电池的负极方程式为___________
2024-03-19更新 | 65次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】通过实验探究发现化学反应中的某种规律,再寻求理论上的科学合理解释,是化学工作者的重要研究方法。
I.在体积可变的密闭容器中投入1 mol CO和2molH2,不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
   
(1)M点H2的转化率为___________;反应速率N点v(CO)___________M点ν(CO)(填“>”“<”或“=”)
(2)若M点对应混合气体的体积为1L,则506K时,该反应平衡常数K=___________(保留三位小数)。图表示平衡常数的对数(lgK)与温度的关系,B、C点中能正确表示该反应的lgK与T的关系的点为___________
   
(3)在2L恒容密闭容器中充入a mol H2、2 mol CO和7.4 mol CH3OH(g),在506K下进行上述反应。为了使该反应逆向进行,a的取值范围为___________
Ⅱ.砷及其化合物有着广泛的用途。砷有两种常见的弱酸,砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)。已知H3AsO4的pKa1、pKa2、pKa3依次为2.25、6.77、11.40(已知:pKa=-lgKa)。
回答下列问题:
(4)NaH2AsO4溶液呈___________(填酸性”、“中性”或“碱性”),试通过计算说明___________
(5)某小组同学欲探究可逆反应AsO33+I2+2OH⇌AsO43+2I+H2O,设计如图所示装置。加入试剂并连接装置,电流由C2流入C1。当电流变为零时,向装置左边烧杯中逐滴加入一定量2 mol/L HCl,发现又产生电流,实验中电流与时间的关系如图所示。
   
写出图4中c点对应的正极反应式___________,能判断该反应达到平衡状态的是___________
a.2v(I)=v(AsO33)b.溶液pH不再变化
c.电流表示数变为零d.右边烧杯中c(K+)不变
2019-02-27更新 | 353次组卷
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【推荐3】甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,其合成反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)下表列出了一些化学键断裂需要的能量数据,则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=________
化学键H-HC-OCOH-OC-H
E(kJ·mol-1)4363431076465413

工业上用天然气为原料合成甲醇,分为两阶段。
I制备合成气:CH4+H2O(g)=CO+3H2
(2)为解决合成气中H2过量CO不足问题,原料气中添加CO2,发生反应CO2+H2=CO+H2O。为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为___
Ⅱ合成甲醇
实验室进行模拟合成实验。将1 molCO和2molH2通入密闭容器中,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示:

(3)比较T1、T2、T3的大小,并说明理由____
(4)平衡常数K(b)___K(d)、正反应速率v(a)___v(b)(均填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)c点时反应的压强平衡常数Kp=___(kPa)-2(用数字表达式表示,Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(6)a点时,保持温度不变,将密闭容器的容积压缩刮原来的,对平衡体系产生的影响是______
A. c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH的物质的量增加 D.重新平衡时减小E. CH3OH的体积分数增加
(7)科研人员设计了一种新型甲醇燃料电池,其电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-,该电池工作时的负极电极反应式为________
2018-04-24更新 | 224次组卷
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