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回答下列问题 (1)蓄电池是一种可反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电...

回答下列问题

(1)蓄电池是一种可反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下:NiO2+Fe+2H2OFe(OH2+Ni(OH)2

①此蓄电池在充电时,电池负极应与外加电源的___极连接,电极反应式为____

②放电时生成Ni(OH)2的一极,在充电时发生___(氧化或还原”)反应。

(2)按如图所示装置进行下列不同的操作。

K1K2K3中只关闭一个,则铁的腐蚀速率最快的是只闭合___(“K1”“K2“K3,下同)时;为减缓铁的腐蚀,应只__闭合,该防护法称为___

②只闭合K1,当铁棒质量减少5.6g时,石墨电极消耗的气体体积为_____L(标准状况)

 

负 Fe(OH2+2e-=2OH-+ Fe 氧化 K2、K3 K2 外加电流的阴极保护法 1.12 【解析】 (1)蓄电池在充电时,原电池的负极与外接电源的负极相连,作电解池阴极,阴极发生还原反应;蓄电池在充电时,原电池的正极与外接电源的正极相连,作电解池的阳极,发生氧化反应; (2)金属作电解池的阳极腐蚀速率最快,作电解池的阴极,则金属被保护,腐蚀速率最慢;利用电路中阴阳极得失电子相等进行计算。 (1)①蓄电池在充电时,原电池的负极与外接电源的负极相连,作电解池阴极,阴极发生还原反应,反应式为:Fe(OH)2+2e-=2OH-+ Fe; ②放电时生成Ni(OH)2的一极为原电池的正极,充电时是电解池,Ni(OH)2的一极作阳极,发生氧化反应; (2)①只闭合K1时,Fe作原电池的负极,加快Fe的腐蚀;只闭合K2时,Fe作电解池的阴极,Fe被保护,该法称为外加电流的阴极保护法;只闭合K3时,Fe作电解池的阳极,加快Fe的腐蚀,但是电解池的阳极引起的金属腐蚀速率比原电池的负极引起的金属腐蚀速率快。故K1、K2、K3中只关闭一个,则铁的腐蚀速率最快的是只闭合K3;为减缓铁的腐蚀,应只闭合K2,该防护法称为外加电流的阴极保护法。 ②只闭合K1,这是一个原电池装置,Fe发生吸氧腐蚀,负极反应式:Fe-2e-= Fe2+,正极反应式为:O2+4e-+2H2O4OH-,当铁棒质量减少5.6g时,则负极失去0.2mol e-,根据正负极得失电子数相等,则消耗O2的物质的量为0.05mol,故标准状况下消耗O2的体积为0.05mol×(22.4L/mol)=1.12L 。
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氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前研究的热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)H=+165.0kJ·mol-1

已知反应器中存在如下反应过程式:

Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)   ΔH1=+206. 4 kJ. mol-1

Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   H2=___

(2)某温度下,4molH2O1 mol CH4在体积为2L的刚性容器内同时发生反应I、Ⅱ,反应达到平衡时,体系中n(CO)=bmoln(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K的值为_____用含字母bd的代数式表示)

(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有_____(填标号)

A.适当增大反应物的投料比n(H2O)n(CH4)

B.增大压强

C.分离出CO2

(4)H2用于工业合成氨:N2+3H2 2NH3.n(N2)n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器中反应,反应器的温度变化与从反应器排出的气体中NH3的体积分数φ(NH3)的关系曲线如图,反应器温度高于T0后,NH3的体积分数g(NH3)随温度的升高而减小的原因是____

某温度下,n(N2)n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始时气体总压为p0Pa,平衡时气体总压为0.9p0Pa,则H2的转化率为____,气体分压(p)=气体总压(p体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应平衡常数(记作Kp),则此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=_____(用含p0的代数式表示)

 

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回答下列问题:

(1)工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  H=-92.4kJ·mol-1。现将6molN214molH2充入如图所示密闭容器中,保持压强不变,开始时活塞的位置如图1所示,当反应达到平衡时,活塞的位置如图2所示。

①下列表述能说明反应已达到平衡的是___(填字母)

A.活塞不再移动

B.容器内压强不再改变

C.容器内气体密度不再改变

D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变

②已知某次反应过程中逆反应速率随时间的变化关系如图所示,在t1时刻改变了某一条件,则改变的一种条件是_____

(2)治理NO的一种方法是先将NO氧化成NO2后,再将NO2通入还原性碱溶液中电解转化成N2,其中氧化的反应原理为NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)  H<0。下列说法正确的是____(填字母)

A.已知该反应在较低温度下能自发进行,说明S=0

B.加入催化剂,可降低反应的活化能和焓变,从而加快反应的速率

C.活化分子有效碰撞理论中,活化能指活化分子平均能量与非活化分子平均能量的差值

D.在一定温度下,向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1:3NOO3,达到平衡时NO转化率为a,再充入一定量物质的量之比为1:3NOONO转化率不变。

(3)处理汽车尾气中的氮氧化物还可以用NH3还原法,假设在恒容密闭容器中,仅发生反应: H<0。测得NO的平衡转化率随温度的变化关系如图所示,已知温度为T3时,反应达到平衡所需时间为10min。请在图中画出不同温度下(其他条件均相同),反应都经过10min时,NO转化率的曲线示意图_____________

 

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25℃时,分别向等体积pH均为aCH3COOH溶液和HCN溶液中加水稀释,稀释过程中溶液的pH变化与溶液体积的关系如图所示:

已知25℃时,HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.7×10-5

(1)表示CH3COOH溶液的pH变化趋势的曲线是____(“A”“B”)

(2)pH均为aCH3COOH溶液和HCN溶液,溶质的物质的量浓度较大的是____(填化学式)

(3)25℃时,等浓度的NaCN溶液的pH___“>”=”“<”)CH3 COONa溶液的pH

(4)25℃时,向20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L-1KOH溶液,当pH=7时,所加KOH溶液的体积____(填或“<”)20mL

(5)用相同浓度的AgNO3溶液分别滴定浓度相同的含ClBrI的混合溶液,由图可确定首先沉淀的离子是______(填离子符号)

 

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某小组采用电渗析法从含NH4H2PO4 (NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O H3PO4,装置如图所示。下列说法错误的是(  )

A.1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜

B.a处进入稀氨水,d处流出浓H3PO4溶液

C.阴极区总反应式为2H2O2NH42e=2NH3·H2OH2

D.每放出11.2L(标准状况)H2时,能回收98gH3PO4

 

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25℃时,0.2mol·L-1HX溶液中c(HX)c(X-)=99:1,下列说法正确的是

A.升温至30℃时,溶液c(HX)c(X-)=99:1

B.25℃时,K(HX)≈2×10-5

C.向溶液中加入适量NaX固体,酸的电离平衡向左移动,达到新的平衡时c(X-)减小

D.加水稀释后,溶液中c(X-)c(H)c(OH)均减小

 

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