据报导，我国已研制出“可充室温钠－二氧化碳电池”。该电池的总反应式为4Na+3C...

据报导，我国已研制出“可充室温钠－二氧化碳电池”。该电池的总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C，其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体贮存于碳纳米管中)。

(1)放电时，钠箔为该电池的_____极(填“正”或“负”)；电解质溶液中流向_____(填“钠箔”或“多壁碳纳米管”)电极。

(2)放电时每消耗3 mol CO2，转移电子数为______。

(3)充电时，碳纳米管连接直流电源的______(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_______。

(4)负载可以测定电流大小，从而确定气体含量，酒驾测定工作原理与其相似(如图所示)，写出测定酒驾时负极的电极反应式：________。

负钠箔 4mol 正 2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+ C2H5OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+ 【解析】 (1)由电池的总反应式4Na+3CO2 2Na2CO3+C可知，放电时为原电池，Na为负极，原电池中阴离子移向负极，据此分析解答(1)和(2)； (3)充电时为电解池，原电池正极需要与外加电源正极相连，作阳极，阳极失去电子、发生氧化反应，以此分析解答； (4)由图可知，酒精发生氧化反应生成醋酸和水，据此写出总化学方程式，再书写负极的电极反应式。 (1) 由原电池的总反应式4Na+3CO22Na2CO3+C可知，放电时，Na为负极，通入CO2的电极为正极，放电时电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，电解质溶液中流向钠箔，故答案为：负；钠箔； (2) 由原电池的总反应式4Na+3CO22Na2CO3+C可知，放电时，每消耗3molCO2，4molNa失去电子，转移4 mol电子，故答案为：4 mol； (3) 充电时为电解池，电解池的总反应为2Na2CO3+C=4Na+3CO2，C失去电子生成CO2，即碳纳米管为阳极，与外加电源正极相连，由于Na2CO3固体贮存于碳纳米管中，所以充电时阳极的电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2，故答案为：正；2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2； (4)由图可知，酒精和氧气反应生成醋酸和水，化学方程式为C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O，酒精发生氧化反应生成醋酸，所以生成醋酸的Pt电极为负极，电极反应式为C2H5OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+，故答案为：C2H5OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+。

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考点分析：

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下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)

化学式

H2CO3

CH3COOH

HCN

电离平衡常数

K1=4.3×10-7

K2=5.6×10-11

1.8×10-5

5.0×10-10

(1)根据分析表格中数据可知，H2CO3、CH3COOH、HCN三种酸的酸性最强的是________，相同浓度的Na2CO3、CH3COONa、NaCN溶液pH最大的是_________。

(2)常温下一定浓度的NaCN溶液pH＝9，溶液中c(OH-)＝_________，用离子方程式表示呈碱性的原因是___________。

(3)实验室用酸碱中和滴定法测定某市售白醋的浓度

I.实验步骤

①配制待测白醋溶液

②量取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中，向其中滴加2滴酚酞作指示剂

③读取盛装0.1000 mol·L－1 NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数

④滴定，判断滴定终点的现象是_________达到滴定终点，停止滴定，并记录NaOH溶液的最终读数，重复滴定3次。

II.实验记录

实验数据(mL)/滴定次数	1	2	3	4
V(样品)	20.00	20.00	20.00	20.00
V(NaOH)(消耗)	15.95	15.00	15.05	14.95

III.数据处理与讨论

⑤甲同学在处理数据时计算得：c(市售白醋)＝_________mol·L-1。

⑥碱式滴定管用蒸馏水润洗后，未用标准液润洗导致滴定结果_________(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。

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已知CH4与CO2在一定条件下能发生反应，CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H＝+247.0 kJ·mol-1。在两个体积均为2L的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在温度为753K下发生反应，CO2的平衡转化率如下表所示：

容器	起始物质的量(n)mol	CO2的平衡转化率
CH4	CO2	CO	H2
A	1	1	0	0	50%
B	1	1	2	2

(1)若容器A中反应从开始到平衡所用的时间为t min，则t min内该反应的平均反应速率为：v(CO2)＝___________(用含t的表达式表示)。

(2)温度为753K时该反应的平衡常数K＝________；容器B中的反应起始时将_________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

(3)反应达到平衡时，其他条件不变，升高温度，此时v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。

(4)当容器A、B中的反应均达到平衡时，容器中n(CO)满足的关系：2n(CO)A_____n(CO)B(填“>”、“＝”或“<”)。

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(1)实验测得16 g甲醇CH3OH(l)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_____________。

(2)合成氨反应N(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝a kJ·mol-1，能量变化如图所示：

①该反应通常用铁作催化剂，加催化剂会使图中E__(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，图中△H___。

②有关键能数据如下：

化学键	H—H	N—H	N≡N
键能(kJ‧mol-1)	436	391	945

试根据表中所列键能数据计算a为_______。

(3)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氯为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。

已知：①N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) △H1＝a kJ·mol-1

②N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g) △H2＝b kJ·mol-1

写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式：_______。

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在2L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)+Y(g)M(g)，数据如下：

实验编号	温度/℃	起始时物质的量/mol	平衡时物质的量/mol
n(X)	n(Y)	n(M)
①	800	0.10	0.40	0.080
②	800	0.20	0.80	a
③	900	0.10	0.15	0.06

下列说法正确的是

A.实验①5min达平衡，平均反应速率v(X)＝0.016 mol/(L·min)

B.实验①中，该反应的平衡常数K＝1

C.实验②中，达到平衡时，a小于0.16

D.正反应为吸热反应

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常温下，用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1 HA溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是

A.HA是一种强酸

B.点①所示溶液中：c(Na+)＞c(A-)＞c(HA) ＞c(H+)＞c(OH-)

C.点②所示溶液中：c(Na+)＝c(A-)

D.点③所示溶液中：c(Na+)+c(H+)＝c(A-)+c(OH-)

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试题属性

题型：填空题
难度：中等