原电池专项训练-2022年襄州一中高三化学一轮复习(一)
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这是一份原电池专项训练-2022年襄州一中高三化学一轮复习(一),共23页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(15题)
1.火星大气中富含CO2,一种有CO2参加反应的全固态电池有望为火星探测器供电。它以金属钠为负极,碳纳米管为正极,Na3Zr2Si2PO12为无机固态电解质。该电池工作时
A.将电能转化为化学能
B.负极上发生还原反应
C.CO2在正极上得电子
D.电子通过Na3Zr2Si2PO12移向负极
2.实验小组用锂电池作电源,用石墨和汞作电极电解饱和食盐水(如图),下列说法正确的是
A.电子沿石墨→a→b→Hg路径流动
B.石墨电极上发生还原反应
C.汞电极发生主要反应的电极方程式:
D.电解过程中转移0.2ml的电子,阳极产生2.24L的
3.雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成,它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得阴沉灰暗,若选择乙醇(H2SO4)燃料电池将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用,其回收利用装置如图所示。下列有关说法正确的是
A.b电极发生的反应式为:
B.通入NO的电极为阴极,发生氧化反应
C.该装置实际工作过程中不通入也能达到相同的效果
D.当消耗46g乙醇时(不计算电解过程中的能量损耗),则通入的的物质的量为
4.科学家设计微生物原电池,用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮,该装置示意图如图。有关该微生物电池说法正确的是
A.电子由m极转移到n极
B.每生成1mlCO2转移e-的物质的量为8ml
C.m电极反应式为2NO+6H2O+10e-=N2+12OH-
D.H+可通过质子交换膜移向左侧极室
5.MFC—电芬顿技术不需要外加能即可发生,通过产生羟基自由基(•OH)处理有机污染物,可获得高效的废水净化效果。其耦合系统原理示意图如图,下列说法不正确的是
A.电子移动方向为a→Y,X→b
B.Y电极上得到双氧水的反应为O2+2e-+2H+=H2O2
C.乙池可在酸性较弱的环境中使用
D.理论上当乙池中产生1ml羟基自由基时,甲池中有2mlH+从M室移动到N室
6.电絮凝的反应原理是以金属铁为阳极,在直流电的作用下,阳极被溶蚀,产生金属离子;在经一系列水解、聚合及氧化过程,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。下列说法不正确的是
A.阳极电极方程式为Fe-3e-=Fe3+和2H2O-4e-=O2↑+4H+
B.阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.每产生1mlO2,整个电解池中理论上转移电子大于4ml
D.选择铝做阳极也可起到相似的絮凝效果
7.利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO,下列说法不正确的是
A.电池工作时a极区溶液的pH降低
B.电极b表面发生反应CO2+2e-+2H+=CO+H2O
C.该装置工作时,H+从a极区向b极区移动
D.标准状况下,电极a生成1.12LO2时,两极电解质溶液质量相差3.2g
8.有关下列四个电化学装置的叙述,正确的是
A.图I所示装置工作时,盐桥中的阳离子移向溶液
B.图II所示电池工作时,做还原剂
C.图III所示电池工作时,能量转化率可达100%
D.图IV所示装置工作时,溶液A是烧碱溶液
9.M(碱金属)电池可以实现对的利用并具有较高的理论比能量(“理论比能量”是指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能)。该类电池放电的反应方程式为:,下列说法错误的是
A.放电时,电子流动方向为碱金属片→外电路→玻碳电极
B.电池比电池的理论比能量高
C.吸入时发生:
D.充电时,玻碳电极接电源正极
10.一种利用烃(CxHy)来消除氮氧化物污染的工作原理如图所示,装置中电极均为惰性电极,两侧电解质为同浓度的盐酸。下列说法错误的是
A.通入NO2的电极为正极,发生还原反应
B.若使用的烃为C2H6,该电极反应为:C2H6+4H2O-14e-=2CO2↑+14H+
C.装置中转移0.4ml电子时,有0.4NA个H+通过质子交换膜
D.装置工作一段时间后,两侧电极室中溶液的pH不变
11.用原电池原理可以除去酸性废水中的,,其原理如图所示(导电壳内部为纳米零价铁)。下列说法不正确的是
A.纳米铁发生氧化反应
B.正极电极反应式:
C.在溶液中,失去的电子总数等于获得的电子总数
D.工作一段时间后,废水的pH将增大
12.中国科学技术大学陈维教授团队结合其前期工作基础,开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示,已知该装置工作一段时间后,溶液的浓度增大,下列说法正确的是
A.负极的电极反应式为
B.装置工作一段时间后,正极区溶液的pH降低
C.a膜为阴离子交换膜,b膜为阳离子交换膜
D.电子流向:Zn电极→b膜→a膜→电极→负载→Zn电极
13.含乙酸钠和氯苯()的废水可以利用微化学电池除去,其原理如图所示,下列说法正确的是
A.一段时间后,电解质溶液的pH降低
B.每生成1 ml CO2,有3 ml e-发生转移
C.电子流向:B极→导线→A极→溶液→B极
D.A极电极反应式为:+e-=Cl-+
14.某新型可连续工作的锂液流电池,其工作原理如图。下列说法不正确的是
A.放电时,左侧浓度基本不变
B.充电时,电极B发生的反应:
C.当外电路电流为0时,再向储液罐中注入,电池可快速充电,重新工作
D.充电时,电极A质量增加ag时,右侧共有转移至左侧
15.一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质,其电池结构如图1所示,图2是有机高聚物的结构片段。其电池总反应为:;下列说法不正确的是
A.吸收ZnSO4溶液的有机高聚物固态电解质中离子可自由移动
B.充电时,SO向阴极移动
C.放电时,含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极
D.放电时,电极的正极反应为:MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-
二、填空题(4大题)
16.电化学普遍应用于生活和生产中,前途广泛,是科研的重点方向。
(1)为处理银器表面的黑斑(),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,可转化为Ag。食盐水的作用为___________。
(2)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和,其原理如图所示(导电壳内部为纳米铁)。
①正极电极反应式为:___________。
②在标准状况下,当电路中有0.4ml电子转移时,就会有___________L乙烷生成。
(3)一种钾离子电池的工作原理如图所示。
①放电时通过阳离子交换膜向___________电极移动(填“石墨”或“”)。
②充电时,阳极的电极反应式为:___________。
(4)已知双极膜是一种复合膜,在电场作用下双极膜中间界面内水解离为和并实现其定向通过。用下图所示的电化学装置合成重要的化工中间体乙醛酸。
①阴极电极反应式为___________。
②其中的作用是___________。
③制得2ml乙醛酸,理论上外电路中迁移了___________ml电子。
17.锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池,可使其中的Li电极表面生成只允许通过的和C保护层,工作原理如图1,具体操作如下。
i.将表面洁净的Li电极和电极浸在溶有的有机电解质溶液中。
ii.0-5min,a端连接电源正极,b端连接电源负极,电解,电极上生成和C。
iii.5-10min,a端连接电源负极,b端连接电源正极,电解,电极上消耗和C,Li电极上生成和C.步骤ii和步骤iii为1个电沉积循环。
iv.重复步骤ⅱ和步骤ⅲ的操作,继续完成9个电沉积循环。
(1)步骤ii内电路中的由___________向___________迁移(填“Li电极”或“电极”)。
(2)已知下列反应的热化学方程式。
步骤ii电解总反应的热化学方程式为___________。
(3)步骤iii中,Li电极的电极反应式为___________。
(4)和C只有在的催化作用下才能发生步骤ⅲ的电极反应,反应历程中的能量变化如下图。下列说法正确的是___________(填字母序号)。
a.反应历程中存在碳氧键的断裂和形成
b.反应历程中涉及电子转移的变化均释放能量
c.催化剂通过降低电极反应的活化能使反应速率加快
(5)受上述“循环电沉积”法的启示,科学家研发了适用于火星大气(主要成分是)的“”可充电电池,工作原理如图2.“”电池充电时,Li电极表面生成Li而不会形成和C沉积,原因是___________。
18.对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是_______。
②NaClO溶液可将CN-氧化成N2、HCO3-,从而消除CN-污染,反应的离子方程式为_____。
(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如图所示。
①A是电池的_________极(填“正”或“负”);
②B极的电极反应式为_______。
(3)含重金属铬(Ⅵ)的废水具有较强的毒性,离子交换树脂(ROH)法可将有毒废水中的CrO42-和Cr2O72-吸附至树脂上除去,原理如下:2ROH+CrO42-→R2CrO4+2OH-、2ROH+Cr2O72-→R2Cr2O7+2OH- (已知:废水中存在如下平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O)。
控制溶液酸性可以提高树脂对铬(Ⅵ)的去除率,其理由是_________。
19.二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,对其有效的回收利用,不仅能缓解能源危机,又可减少温室效应的影响,具有解决能源问题和环保问题的双重意义。
(1)和经过催化重整可以得到合成气(和);
①一定温度和压强下,由元素最稳定的单质生成纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。已知、、的标准摩尔生成焓分别为、、。则上述重整反应的________。
②其他条件相同,甲、乙两种不同催化剂作用下,相同时间内测得转化率与温度变化关系如图Ⅰ,________(填“可能一定”或“一定未”)达到平衡状态理由是________。
(2)与可以用来生产尿素,其反应过程为:;
①时,在的密闭容器中充人和模拟工业生产。投料比,如图Ⅱ是平衡转化率与的关系。则图中点的平衡转化率_______。
②当时,若起始的压强为,水为液态,平衡时压强变为起始的。用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度表示该反应的平衡常数________。
(3)以二氧化钛表面覆盖为催化剂,可以将和直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的变化情况如图Ⅲ所示。250-300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________。
②为了提高该反应中的转化率,可以采取的措施是________。
(4)纳米二氧化钛膜中的电对吸附并将其还原。以纳米二氧化钛膜为工作电极,以一定浓度的硫酸为介质,在一定条件下通入进行电解,在阴极可制得低密度聚乙烯,(简称)。电解时,最终转化为的电极反应式是________。
参考答案
1.C
【详解】
A.由题意可知,电池工作时,全固态电池将化学能转化为电能,故A错误;
B.由题意可知,电池工作时,金属钠为原电池的负极,钠失去电子发生氧化反应生成钠离子,故B错误;
C.由题意可知,电池工作时,二氧化碳在正极上得到电子发生还原反应被还原,故C正确;
D.电池工作时,电子通过导线由负极移向正极,故D错误;
故选C。
2.C
【详解】
A.石墨是阳极、汞是阴极,电池内通过离子移动导电,电子沿石墨→a,b→Hg路径流动,故A错误;
B.石墨是阳极,石墨电极失电子发生氧化反应,故B错误;
C.汞电极是阴极,生成了钠汞合金,汞电极发生主要反应的电极方程式:,故C正确;
D.阳极发生反应,电解过程中转移0.2ml的电子,阳极产生0.1ml的,非标准状况下的体积不一定是2.24L,故D错误;
选C正确。
3.D
【分析】
c极二氧化硫被氧化,是阳极,a极是正极,d极NO得电子被还原,是阴极,b极是负极。
【详解】
A. b电极发生的反应式为: ,故A错误;
B.通入NO的电极为阴极,发生还原反应,故B错误;
C.电池的总反应为,产生硫酸铵需要通入,故C错误;
D.由C 得,又因为,由电子守恒可得,所以当消耗46g乙醇时,则通入的的物质的量为,故D正确;
故答案为:D
4.D
【详解】
A.m极NO得电子生成N2,发生还原反应,m是正极,电子由n极经导线转移到m极,故A错误;
B.n极C6H12O6失电子生成CO2,碳元素化合价由0升高为+4价,每生成1mlCO2转移e-的物质的量为4ml,故B错误;
C.质子交换膜能通过氢离子,m极NO得电子生成N2,电极反应式为2NO+12H++10e-=N2+6H2O,故C错误;
D.m极NO得电子生成N2,m是正极,n是负极,H+可通过质子交换膜移向左侧极室,故D正确;
选D。
5.C
【分析】
根据电极上的反应可知,甲为燃料电池,通入燃料的a电极为负极,通入氧气的b电极为正极,则乙为电解池,X电极为阳极,Y为阴极。
【详解】
A.串联装置中,电子由原电池负极流向电解池阴极,即a→Y,由电解池的阳极流向原电池正极,即X→b,A正确;
B.据图可知溶液中O2在Y电极上得电子生成H2O2,根据电子守恒、元素守恒可得电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2,B正确;
C.酸性较弱的环境中,Fe3+容易生成沉淀,无法正常工作,C错误;
D.乙池中生成羟基自由基的反应为Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH,所以产生1ml羟基自由基时,消耗1ml H2O2,根据电极反应可知转移2ml电子,根据电荷守恒可知,甲池中有2mlH+从M室(负极)移动到N室(正极),D正确;
综上所述答案为C。
6.A
【详解】
A.若铁为阳极,则阳极电极方程式为Fe-2e-=Fe2+,同时水电离产生的OH-失去电子变为O2,同时产生H+,电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,选项A不正确;
B.阴极上水电离产生的H+得到电子变为H2逸出,故电离方程式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B正确;
C.在阳极上的电极反应式有Fe-2e-=Fe2+、2H2O-4e-=O2↑+4H+,因此当生成1 ml O2,整个电解池中理论上转移电子大于4 ml,选项C正确;
D.Fe3+经过水解生成Fe(OH)3胶体使水中的杂质凝聚沉淀,选择铝做阳极也可起到相似的絮凝效果,选项D正确;
答案选A。
7.D
【分析】
根据装置图可知,电子由a极经外电路流向b极,则a为负极,H2O失去电子得到O2,电极反应式为:2H2O-4e-=O2+4H+,H+经质子交换膜从a极向b极移动,b为正极,CO2得到电子生成CO,电极反应式为:CO2+2e-+2H+=CO+H2O,据此分析解答。
【详解】
A.电池工作时,a为负极,H2O失去电子得到O2,电极反应式为:2H2O-4e-=O2+4H+,c(H+)增大,溶液的pH降低,A正确;
B.根据分析可知,b为正极,CO2得到电子生成CO,电极反应式为:CO2+2e-+2H+=CO+H2O,B正确;
C.该装置工作时,H+经质子交换膜从a极向b极移动,C正确;
D.反应的总反应为,每生成1 ml CO,同时生成0.5 ml O2,标准状况下,电极a生成1.12LO2时,即生成0.05mlO2时,生成0.1mlCO,左侧电解质溶液减少0.1mlH2O,右侧电解质溶液增加0.1mlH2O,因此两极电解质溶液质量相差0.2ml×18g/ml=3.6g,D错误;
答案选D。
8.D
【详解】
A.盐桥中的阳离子移向正极溶液,故A错误;
B.Zn做还原剂,做氧化剂,故B错误;
C.燃料电池能量转化率实际可达40%~60%,故C错误;
D.图IV所示装置工作时,左边是氯化钠溶液,右侧是氢氧化钠溶液,故D正确;
故选D。
9.B
【分析】
根据电池放电的反应方程式可知,金属M为负极,M在负极上失去电子,通入CO2的玻碳电极为正极,CO2在正极上得到电子。
【详解】
A.由分析可知,碱金属片为负极,玻碳电极为正极,放电时电子从负极经外电路流向正极,所以电子流动方向为碱金属片→外电路→玻碳电极,故A正确;
B.“理论比能量”是指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,钠和锂都是碱金属元素,1ml金属都失去1ml电子,即23gNa失去1ml电子,而7gLi就可以失去1ml电子,所以当Na和Li质量相等时,电池比电池释放出的电能少,所以电池比电池的理论比能量低,故B错误;
C.电池工作时,CO2在正极得到电子生成单质C,根据电荷守恒和质量守恒,可写出吸入时发生的电极反应式:,故C正确;
D.放电时,玻碳电极为正极,得到电子发生还原反应,则充电时,玻碳电极接电源正极做阳极,失去电子发生氧化反应,故D正确;
故选B。
10.D
【分析】
该装置为原电池,通入NO2的电极上NO2→N2,N的化合价降低、发生得电子的还原反应,通入CxHy的电极上CxHy→CO2,C的化合价升高,发生失电子的氧化反应,则通入NO2的电极为正极,通入CxHy的电极为负极,正极反应式为2NO2+8e-+8H+═N2+4H2O,据此分析解答。
【详解】
A.该原电池中,通入NO2的电极为正极,正极上NO2发生得电子的还原反应生成N2,故A正确;
B.若使用的烃为C2H6,电极为负极,负极上C2H6失14个电子生成CO2,电解质为酸性,则负极反应式为:C2H6+4H2O-14e-=2CO2↑+14H+,故B正确;
C.该原电池中,正极反应式为2NO2+8e-+8H+═N2+4H2O,转移8ml电子时,需消耗8ml H+,则转移0.4ml电子时,有0.4NA个H+通过质子交换膜,故C正确;
D.该原电池中,通入NO2电极为正极,正极反应式为2NO2+8e-+8H+═N2+4H2O,生成水使正极附近溶液的酸性减弱,pH增大,故D错误;
故选:D。
11.C
【详解】
A.根据图中信息四氧化三铁起导电作用,而铁变为亚铁离子,因此纳米铁发生氧化反应,故A正确;
B.根据图中信息,左边变化,碳化合价降低,发生还原反应,在正极反应,因此正极电极反应式:,故B正确;
C.根据图中信息As化合价发生了变化,因此在溶液中,失去的电子总数等于、获得的电子总数,故C错误;
D.工作一段时间后,根据,溶液中氢离子浓度不断消耗,因此废水的pH将增大,故D正确。
综上所述,答案为C。
12.C
【分析】
由图中Zn生成为失电子的氧化反应,故为负极;得电子还原反应,为正极。
【详解】
A.Zn电极为负极,电极反应式为,A项错误;
B.电极为正极,电极反应式为,反应消耗,故一段时间后,正极区溶液的pH升高,B项错误;
C.由装置工作一段时间后溶液的浓度增大可知,a膜为能使通过的阴离子交换膜,B膜为能使通过的阳离子交换膜,C项正确;
D.电子只能在电极和导线上传导,不能在溶液中传导,正确的电子流向为Zn电极→负载→电极,D项错误;
故选C。
13.A
【分析】
含乙酸钠和氯苯()的废水可以利用微化学电池除去,利用的是原电池工作原理,根据图示信息可知,A极:转化为,发生得电子的还原反应,其电极反应式为4+8e-+4H+=4Cl-+4;B极为原电池的腹肌,其反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+, 据此结合原电池的反应原理分析。
【详解】
A.根据上述分析可知,当转移8ml电子时,正极消耗4mlH+,负极生成7ml H+,则处理后的废水pH降低,A正确;
B. 负极反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+, 每生成1 ml CO2,有4 ml e-发生转移,B错误;
C.电子不通过溶液,C错误;
D.A为正极,发生还原反应,电极反应式为+2e-+H+=Cl-+,D错误;
故选A。
14.D
【分析】
由图可知,放电时,电极A为原电池的负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,电极反应式为Li—e—=Li+,电极B为正极,碘在正极得到电子发生还原反应生成碘三离子,电极反应式为3I2+2e—=2I,正极室中阴离子电荷数增大,负极室生成的锂离子通过锂超离子交换膜由左向右移动,维持两边溶液电荷守恒;充电时,电极A与直流电源的负极相连,做电解池的阴极,电极B与直流电源正极相连做阳极。
【详解】
A.由分析可知,放电时,负极室生成的锂离子通过锂超离子交换膜由左向右移动,维持两边溶液电荷守恒,则左侧锂离子浓度会基本保持不变,故A正确;
B.充电时,电极B做电解池的阳极,碘三离子在阳极失去电子发生氧化反应生成单质碘,电极反应式为2I—2e—=3I2,故B正确;
C.当外电路电流为0时说明碘完全反应转化为碘三离子,向储液罐中注入氯化铁和盐酸混合溶液,铁离子能将碘三离子氧化为单质碘,使碘在正极上放电,起到快速充电的作用,使电池重新工作,故C正确;
D.锂超离子交换膜只允许锂离子通过,不允许钾离子通过,故D错误;
故选D。
15.B
【详解】
A.内电路通过离子的移动导电,所以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物固态电解质中离子可自由移动,故A正确;
B.充电时,阴离子移向阳极,SO向阳极移动,故B错误;
C.根据总反应式,放电时,锌的化合价升高,含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极,故C正确;
D.放电时,MnO2中Mn元素的化合价降低生成MnOOH,所以电极的正极反应为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH -,故D正确;
选B。
16.作电解质溶液 1.12 K0.5MnO2 Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物 2
【详解】
(1)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,该装置构成原电池,食盐水作电解质溶液,形成原电池,故答案为:作电解质溶液;
(2)①原电池正极得电子发生还原反应,据题图可知在酸性条件下,正极上C2HCI3,被还原为乙烷,则电极反应式为;
②根据电极反应式,当电路中有0.4ml电子转移时,就会有0.05ml乙烷生成,其体积是;
(3)①放电时为原电池,K+通过阳离子交换膜由负极石墨电极向正极K0.5MnO2移动;
②充电时为电解池,阴阳极反应与原电池负正极反应相反,即阳极反应式为;
(4)①阴极发生还原反应,其电极反应式为;
②该装置通电时,乙二酸被还原为乙醛酸,因此铅电极为电解池阴极,石墨电极为电解池阳极,阳极上Br-被氧化为Br2,Br2将乙二醛氧化为乙醛酸,故Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物;
③阳极区和阴极区均有乙醛酸生成,且1ml乙二酸转化为1ml乙醛酸、与1ml乙二醛转化为1ml乙醛酸均转移2ml电子,根据电子守恒,理论上外电路中迁移2ml电子,则制得2ml乙醛酸。
17.Li电极 电极 ac 电池中的膜只允许锂离子通过,二氧化碳被阻隔,充电时锂离子在锂电极放电得到Li
【分析】
电解时,与电源负极相连的一极为阴极,与电源正极相连的一极为阳极,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动;可根据元素化合价的变化书写电极方程式。
【详解】
(1)从图1可以看出,步骤ii中a端连电源正极,作阳极,阳离子向阴极移动,从Li电极向电极迁移,故填Li电极、电极;
(2)步骤ii的总反应为,根据盖斯定律,可得总反应的反应热为=-1250kJ/ml,即总反应的热化学方程式为,故填;
(3)步骤iii中Li电极作阴极,电极反应式为,故填;
(4)a.从图中可以看出碳酸根到二氧化碳存在碳氧键的断裂,从C到CO存在碳氧键的形成,故a正确;
b.图中涉及电极转移时,能量增加,吸收能量,故b错误;
c.催化剂可以降低活化能,加快反应速率,故c正确;
故填ac;
(5)电池中的膜只允许锂离子通过,二氧化碳被阻隔,充电时锂离子在锂电极放电得到Li,所以只生成Li,故填电池中的膜只允许锂离子通过,二氧化碳被阻隔,充电时锂离子在锂电极放电得到Li;
18.C原子与N原子间存在共用电子对,C和N的原子电子层数相同(同周期),核电荷数C<N,原子半径C>N,原子核对核外电子吸引能力C<N,共用电子对偏向N,N元素显负价 2CN-+5ClO-+H2O=HCO3-+N2↑+5Cl- 正 CH3COO--8e-+4H2O=2HCO3-+9H+ 由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量树脂去除Cr2O72-的效率高,因此控制酸性使上述平衡(2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O)正向移动,使CrO42-转化为Cr2O72-
【分析】
(1)①根据元素非金属性强弱及对电子对吸引能力大小分析;
②根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒分析、书写;
(2)①根据原电池中阳离子的移动方向确定正、负极;
②原电池中正极上得电子,发生还原反应;负极失去电子,发生氧化反应,结合B极反应物及生成物来分析解答;
(3)由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量树脂去除Cr2O72-的效率高。
【详解】
(1)①C、N都是同一周期的非金属性元素,原子间以共用电子对,由于元素的核电荷数C<N,所以原子半径C>N,原子半径越小,吸引电子能力就越强,原子核对核外电子吸引能力C<N,因此共用电子对偏向N,而偏离C原子,从而使N元素显负价;
②NaClO具有强氧化性,可将CN-氧化成N2、HCO3-,ClO-被还原产生Cl-,从而消除CN-污染。根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:2CN-+5ClO-+H2O=HCO3-+N2↑+5Cl-;
(2)①在原电池中H+的移动方向是从负极流向正极,根据示意图可知:H+向A电极移动,所以A电极为正极,B电极为负极;
②A是正极,B是负极,负极上CH3COO-失去电子,与溶液中的H2O结合产生HCO3-,同时得到H+,则负极B上发生的电极反应式为:CH3COO--8e-+4H2O=2HCO3-+9H+;
(3)由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量树脂去除Cr2O72-的效率高。由于在废水中存在平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,在其它条件不变时,增大c(H+),使溶液的酸性增强,化学平衡正向移动,使更多的CrO42-转化为Cr2O72-,从而提高了污水中Cr的去除率。
【点睛】
本题考查了氧化还原反应的配平、原电池反应原理及化学平衡移动原理的应用识,根据元素化合价的变化,结合氧化还原反应规律配平方程式,会根据离子移动方向判断原电池的正负极,结合题目已知信息,正确书写两个电极的电极反应,会从溶液的pH值对平衡移动的影响分析污水处理原理,注意知识的迁移和应用是解题的关键。
19. 一定未 因为相同温度时,如果达平衡,相同温度时两种情况转化率应相等 温度超过时,催化剂的催化效率降低 增大压强或者增加二氧化碳的浓度
【分析】
(1)①反应焓变,且单质的标准摩尔生成焓为0是新信息,再代入数据计算即可;②催化剂不会改变平衡转化率,则平衡时,两个不同催化剂的转化率应是相同的;
(2)转化率,再利用三段式计算Kp值;
(3)由图获取信息可得温度升高而乙酸的生成速率降低,说明温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低;利用化学方程式:,判断若想使的转化率增大,就得使平衡正向移动,增加另一反应物或增大体系压强都可以;
(4)用电荷守恒来书写电极反应式。
【详解】
(1)①根据标准摩尔生成焓的定义,稳定单质的标准摩尔生成焓为0,即H2(g)的为0,反应焓变;
②c点一定未达到平衡;因为催化剂不会改变平衡转化率,如果达到平衡,甲催化剂与乙催化剂在相同温度的点相交,转化率应相等;
(2)①B点,设,二氧化碳的转化率为50%,则反应的二氧化碳为0.5ml,根据,则反应的氨气为1.0ml,氨气的转化率;
②当x=1.0时,,若起始压强为,平衡时压强为起始的,则平衡总压强为,设起始氨气和二氧化碳的物质的量为1ml,消耗的二氧化碳物质的量为x,
,气体总物质的量为,氨气物质的量分数,则;
(3)①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,所以温度升高而乙酸的生成速率降低;
②将和直接转化成乙酸的化学方程式:,为了提高的转化率,可增大压强或者增加二氧化碳的浓度;
(4),碳的化合价从+4变为-2,每个碳原子得到6个电子,则共得到12n电子,根据电荷守恒可得该电极反应式为:。
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