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(1)某课外活动小组同学用图23-1装置进行实验,试回答下列问题: ①若开始时开...

(1)某课外活动小组同学用图23-1装置进行实验,试回答下列问题:

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①若开始时开关K与a连接,则铁发生电化学腐蚀中的      腐蚀。

②若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为     

(2)芒硝化学式为Na2SO4•10H2O,无色晶体,易溶于水,是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,用如图23-2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠,无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。

①该电解槽的阴极反应式为      ;此时通过阳离子交换膜的离子数      (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阴离子交换膜的离子数。

②制得的氢氧化钠溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)      导出。

③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为      。已知H2的燃烧热为285.8kJ•mol﹣1,则该燃料电池工作产生27g H2O(l)时,理论上有      kJ的能量转化为电能。

 

(1)①吸氧 ②2Cl﹣+ 2H2O2OH﹣+ H2↑ + Cl2↑; (2)①2H+ + 2 e- = H2↑;大于;②D ③O2 + 4e﹣+ 2H2O = 4OH﹣ ;428.7 【解析】 试题分析:(1)① 若开始时开关K与a连接,则构成原电池,由于溶液显中性,所以钢铁发生的是吸氧腐蚀。②若开始时开关K与b连接,则构成电解池,石墨和电源的正极相连,作阳极,溶液中的氯离子放电,铁和电源的负极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电,所以方程式为2Cl﹣+ 2H2O2OH﹣+ H2↑ + Cl2↑; (2)①电解槽中阴极氢离子得电子生成氢气,阴极反应式为2H+ + 2 e- = H2↑;在电解质溶液中,由Na+和SO42-的定向移动形成闭合电路,通过阳离子交换膜的是Na+,通过阴离子交换膜的是SO42-,根据电荷守恒可知,通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。②氢氧化钠在阴极生成,所以从D处导出。③在氢氧燃料电池中,氧气在正极通入,由于溶液是氢氧化钠溶液,因此正极电极反应式为O2 + 4e﹣+ 2H2O = 4OH﹣ ;燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,1mol氢气燃烧生成1mol水,27g水的物质的量为27g÷18g/mol=1.5mol,所以生成27g水放出的热量是285.8 kJ/mol×1.5mol=428.7kJ,即有428.7kJ的能量转化为电能。 考点:考查原电池、电解池的工作原理,吸氧腐蚀、燃料电池等知识,  
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考点分析:
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已知2X2(g)+Y2(g)满分5 manfen5.com2Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),在一个容积固定的密闭容器中加入2 mol X2和1 mol Y2,在500 ℃时充分反应达平衡后Z的浓度为Wmol·L-1,放出热量b kJ。

(1)此反应平衡常数表达式为___________;若将温度降低到300 ℃,则反应平衡常数将________(填“增大”“减少”或“不变”)。

(2)若原容器中只加入2 mol Z,500 ℃充分反应达平衡后,吸收热量c kJ,则Z浓度________Wmol·L-1(填“>”“<”或“=”),bc间的关系为________。(用a、b、c表示)。

(3)能说明反应已达到平衡状态的是________(从下列选项中选择)。

a.单位时间内消耗1molY2的同时消耗了2mol Z     b.容器内的密度保持不变

c. 2v(X2)v(Y2)                             d.容器内压强保持不变

(4)若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2 mol X2和1 mol Y2达到平衡后,Y2的转化率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。

 

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已知E1134 kJ·mol1E2368 kJ·mol1,请参考题中图表,根据要求回答问题:

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1)图21-11 mol NO2(g)1 mol CO(g)反应生成CO2NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是_____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是______。请写出NO2CO反应的热化学方程式:______________

2)如下表所示是部分化学键的键能参数:

化学键

PP

PO

O==O

P==O

键能/kJ·mol1

a

b

c

x

已知白磷的燃烧热为dkJ·mol1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图21-2所示,则表中x_________________kJ·mol1(用含abcd的代表数式表示)

 

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可逆反应N2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.com2NH3(g),△H=Q kJmol1(Q>0)。有甲、乙两个容积相同且不变的密闭容器,向甲容器中加入1molN2­3molH2,在一定条件下达到平衡时放出热量为Q1KJ;在相同条件下,向乙容器中加入2molNH3达到平衡后吸收热量为Q2KJ,已知Q1=4Q2。下列叙述正确的是

A.达到平衡时,两容器中反应物的转化率相同

B.平衡时甲容器中NH3(g)的体积分数比乙容器中的小

C.Q1=0.2Q

D.平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的3/5

 

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在体积均为10 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1 mol CO20.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g) + C(s)满分5 manfen5.com2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中点均处于曲线上)。下列说法正确的是

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A.反应CO2(g) + C(s)满分5 manfen5.com2CO(g) △S>0△H<0

B.体系中c(CO)c(CO,状态Ⅱ)< 2c(CO,状态Ⅲ)

C.体系的总压强PP(状态Ⅱ) < 2P(状态

D.逆反应速率VV(状态> V(状态Ⅲ)

 

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某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)满分5 manfen5.com2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是

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A.8min时表示正反应速率等于逆反应速率

B.在0-54分钟的反应过程中该可逆反应的平衡常数始终为4

C.40min时改变的条件是升高温度,且正反应为放热反应

D.反应方程式中的x=1,30min时改变的条件是降低温度

 

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