Ⅰ.CO和H2作为重要的燃料和化工原料,有着十分广泛的应用。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) △H2= +131.3 kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)△H= kJ·mol-1。
(2)利用反应CO(g) +H2(g)+O2(g) = CO2(g) +H2O(g) 设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气(CO和H2物质的量之比为1:1)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质的一种新型电池。现以该燃料电池为电源,以石墨作电极电解饱和NaCl溶液,反应装置以及现象如图所示。则有:
①燃料电池即电源的N极的电极反应式为 _______________________;
②已知饱和食盐水的体积为1 L,一段时间后,测得左侧试管中气体体积为11.2 mL(标准状况),若电解前后溶液的体积变化忽略不计,而且电解后将溶液混合均匀,则此时溶液的pH为 。
Ⅱ.CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反应式之一为:
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。请回答下列问题:
(3)一定温度下,在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时,反应进行到t时刻时达到平衡状态,此时n(CO)=amol、n(N0)=2amol、n(N2)=bmol,且N2占平衡混合气体总体积的1/4。
①该反应的平衡常数K= (用只含a、V的式子表示)
②判断该反应达到平衡的标志是____(填序号)
A.v(CO2)生成=v(CO)消耗
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
(4)在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示,则:
①有害气体NO的转化率是 ,0~15minCO2的平均反应速率v(CO2)=____(保留小数点后三位)。
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件是 。(填序号)。
A.增加CO的量 B.加入催化剂 C.减小容器体积 D.扩大容器体积
硫化氢(H2S)是一种有毒的可燃性气体,用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池,其总反应式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O。
(1)该电池工作时正极应通入 。
(2)该电池的负极电极反应式为: 。
(3)该电池工作时负极区溶液的pH (填“升高”“不变”“降低”)
(4)有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4,因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4,某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验,以确定电池工作时反应的产物。实验室有下列试剂供选用,请帮助该小组完成实验方案设计。
0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液,1mol·L-1HNO3,1mol·L-1H2SO4,1mol·L-1HCl,0.1mol·L-1Ba(OH)2,0.1 mol·L-1 BaCl2。
实验步骤 | 实验现象及相关结论 |
①取少量电解质溶液于试管中,用pH试纸测其pH。 | 试纸呈深蓝色,经比对溶液的pH约为14,说明溶液中有残余的KOH。 |
②继续加入( )溶液,再加入( )溶液,振荡。 | 若有白色沉淀产生,则溶液中含有K2SO4。 若无白色沉淀产生,则溶液中没有K2SO4 |
③另取少量电解质溶液于试管中,滴入2~3滴0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液,振荡 | ( ) |
(5)若电池开始工作时每100mL电解质溶液含KOH 56g,取电池工作一段时间后的电解质溶液20.00mL,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤洗涤沉淀,将沉沉在空气中充分加热至恒重,测得固体质量为11.65g,计算电池工作一段时间后溶液中KOH的物质的量浓度( )。(结果保留四位有效数字,假设溶液体积保持不变,已知:M(KOH)=56,M(BaSO4)=233,M(BaSO3)=217)
镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2
则有关该电池的说法正确的是
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2-e—+OH-=NiOOH+H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变
D.放电时电解质溶液中的OH- 向正极移动
下列离子方程式书写正确的是
A. Na2O2投入水中:2Na2O2+2H2O = 4Na++4OH−+ H2↑
B. 向次氯酸钠溶液中通入足量SO2气体:ClO-+SO2+H2O = HClO+HSO3-
C. 钠投入CuSO4溶液中:2Na+Cu2++2H2O = 2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
D. 铜和稀HNO3反应:3Cu+8H++2NO3- = 3Cu2++2NO2↑+4H2O
下列操作中,完全正确的一组是
①用试管夹夹持试管时,试管夹从试管底部往上套,夹在试管的中上部
②给盛有液体的体积超过1/3容积的试管加热
③把鼻孔靠近容器口去闻气体的气味
④将试管平放,用纸槽往试管里送入固体粉末后,然后竖立试管
⑤取用放在细口瓶中的液体时,取下瓶塞倒放在桌面上,倾倒液体时,瓶上的标签对着地面
⑥将烧瓶放在桌上,用力塞紧塞子
⑦用坩埚钳夹取加热后的蒸发皿
⑧将滴管垂直伸进试管内滴加液体
⑨稀释浓硫酸时,把水迅速倒入盛有浓硫酸的量筒中
⑩检验装置的气密性时,把导管的一端浸入水中,用手捂住容器的外壁或用酒精灯微热
A.①④⑦⑩ B.①④⑤⑦⑩ C.①④⑤⑦⑧⑩ D.④⑤⑦⑩
设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.100 mL 2.0 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有NH4+ 的数目为0.2NA
B.25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
C.标准状况下,2.24L庚烷含有的分子数为0.1NA
D.常温常压下,NO2与足量H2O反应生成0.1molNO,则转移的电子数为0.2NA