(14分)目前机动车使用的电池品种不少,其中铅蓄电池的使用量最大。
I.铅蓄电池的电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸。铅蓄电池充放电的总反应方程式为:
PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,
请根据上述情况判断:
(1)电池的负极材料是 。
(2)充电时,铅蓄电池阳极的电极反应式为 。
Ⅱ.铅蓄电池使用量的急速增加引起铅污染日益严重,工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(3)为提高步骤①的化学反应速率,你认为可采取的措施是 (写一条即可)。
(4)写出步骤①中PbSO4转化为PbCO3反应的平衡常数表达式:K = 。
(5)步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为 。
(6)步骤③从母液可获得的副产品为 (写化学式)。
(7)已知:PbCO3在一定条件下可制得PbO,PbO通过进一步反应可制得Pb,写出一个由PbO生成Pb的化学方程式: 。
(7分)环境中氮氧化物的合理控制和治理是减少雾霾天气、优化生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识,回答下列问题:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4 (g)+ 4NO2 (g)=== 4NO(g)+ CO2 (g)+ 2H2O(1) △H1 = -662kJ·mol-1
②CH4 (g)+ 4NO(g) === 2N2 (g)+ CO2 (g)+ 2H2O(1) △H2 = -1251 kJ·mol-1
据此,写出CH4将NO2还原为N2的热化学方程式:
(2)用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g) N2 (g)+CO2 (g)
某研究小组向一个容积(3L)恒定的真空密闭容器中加人0.3mol NO和足量的活性炭与催化剂(固体试样的体积忽略不计),在恒温(T1℃)条件下发生反应,经10min反应达到平衡,测得N2的物质的量为0.09mol。
①0min~10min内以v(NO)表示的平均化学反应速率为 。
②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是 。
A.容器内压强保持不变
B.速率关系:2v(NO)(正) = v (N2)(逆)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
③在相同条件下,若在容器中放入生石灰,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(10分)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。
其中Z的单质是一种重要半导体材料,广泛应用于电子工业的各个领域。
(1)W在元素周期表中的位置是 。
(2)Z的原子结构示意图为 。
(3)下列选项中,能证明元素非金属性X强于W的是 。
A.原子序数:X>W
B.最低化合价:X>W
C.最简单氢化物的稳定性:X>W
D.最高价氧化物的水化物酸性:X>W
(4)元素周期表中与Z同周期的某金属元素形成的单质A,可发生如下图所示的转化:
其中化合物D是一种白色沉淀,则B中溶质的化学式为 ;
C转化生成D的离子方程式为 。
(5)表中Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为Y(OH)n ,在T℃时,其饱和溶液能使酚酞试液变红,原因是其溶液中的c(OH—) = mol·L—1 (填计算数值,已知:T℃,Ksp[Y(OH) n]=4.0×l0-12)。
常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法正确的是
A.pH相同的①CH3COONa ②NaClO ③NaOH三种溶液c(Na+)大小:①>②>③
B.往稀氨水中加水,的值变小
C.pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在下列等式:c(Na+)+c(H+) = C(OH—)+2c(S2—)
D.Ca(ClO) 2溶液中通入少量CO2,ClO—水解程度增大,溶液碱性增强
下列图示与对应的叙述相符的是
A.图甲表示催化剂能改变化学反应的焓变
B.图乙表示向氨水中加水时溶液导电性的变化情况,且溶液c(OH—)大小:a<b
C.由图丙可知反应2A(g)+B(g) C(g)的△H >O,且 a=2
D.图丁表示向CH3COOH溶液中逐渐加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化情况
一种微生物燃料电池的结构示意图如下所示,关于该电池的叙述正确的是
A.电池工作时,电子由a流向b
B.微生物所在电极区放电时发生还原反应
C.放电过程中,H+从正极区移向负极区
D.正极反应式为:MnO2+4H+ +2e— ===Mn2+ +2 H2O