浙江省高考化学三年(2021-2023)模拟题分类汇编48化学能与电能(3)
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一、单选题
1.(2021·浙江嘉兴·统考模拟预测)我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合、断开时,制氢并储能;断开、闭合时,供电。[已知与的性质相似]下列说法不正确的是
A.制氢时,太阳能转化为电能再转化为化学能
B.制氢时,X电极反应式为
C.供电时,电极发生氧化反应,移向电极
D.供电时,装置中的总反应为
2.(2021·浙江绍兴·统考模拟预测)Ag催化刻蚀Si晶片的反应原理示意图如图,刻蚀溶液有一定浓度的HF和H2O2混合而成,刻蚀时间为,由Ag薄膜覆盖的硅晶片部分逐渐被刻蚀掉,剩余部分就形成了硅纳米线。下列说法不正确的是
A.Ag薄膜附近随着反应的进行,pH逐渐减小
B.Si极发生的反应为Si+2H2O=SiO2+4H++4e-,SiO2+6HF= H2SiF6+2H2O
C.该刻蚀的总反应可表示为SiO2+6HF+2H2O2= H2SiF6+4H2O
D.该刻蚀过程的是由微小的Si、Ag、HF和H2O2的原电池组成
3.(2021·浙江·统考模拟预测)下列有关说法正确的是
A.图1中气体甲为O2
B.图2电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8L
C.图1中若不考虑溶液体积变化,阳极室溶液的pH减小
D.图2中微生物的硝化过程是缺氧环境下进行的
4.(2021·浙江·统考模拟预测)现有X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其中X、Y、Z属于不同短周期,原子序数依次递增,且X与Z同主族,X与Y能形成两种常见的液态化合物A、B,A分解时吸热、B分解时放热,W元素的最外层电子数等于Y与Z的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A.Z单质在氧气中燃烧只生成碱性氧化物
B.电解Z与W形成化合物的溶液,可制得Z单质
C.X、Y、Z三种元素的离子半径大小比较:Y>Z>X
D.W在化合物中的最高化合价为+7价
5.(2021·浙江温州·统考一模)下列说法不正确的是
A.石墨可作润滑剂和电极材料
B.可采用电解ZnSO4溶液制备锌
C.98.3%的浓硫酸可用于吸收SO3
D.不能鉴别CH3COOH和HCOOCH3
6.(2021·浙江台州·统考一模)如图为2021年新研发的车载双电极镍氢电池,放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金,可表示为MH;充电时b、d电极的反应物为吸附的,下列叙述正确的是
A.a、b为电池负极,c、d为电池正极
B.图示显示的是电池充电的过程,c极上的反应可表示为
C.隔膜中的电解液可为KOH溶液,放电时外电路每通过1mol电子,该电池正极共增重2g
D.充电时电子的流动路径为外接电源负极→a、d→外接电源正极,而a→b、b→c、c→d的导电过程均借助离子迁移完成
7.(2021·浙江温州·统考一模)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.0gHF的水()溶液中,含有的电子总数为
B.0.5mol六六六(分子结构:)中的共价键数目为6
C.电解精炼铜,阳极质量减小64g,过程中转移电子总数为2
D.1L总酸含量为4.5g/100mL的食醋中
8.(2021·浙江温州·统考一模)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
9.(2021·浙江宁波·统考模拟预测)某锂离子电池的总反应为:2Li+FeS=Fe+Li2S。某小组以该电池为电源电解处理含Ba(OH)2废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水,并分别获得BaCl2溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[LiPF6•SO(CH3)2为锂离子电池的电解质]
下列说法正确的是
A.X与锂离子电池的Li电极相连
B.若去掉离子膜M将左右两室合并,则X电极的反应不变
C.离子膜M为阴离子交换膜,离子膜N为阳离子交换膜
D.电解过程中b室BaCl2浓度增大
10.(2021·浙江·模拟预测)下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
探究浓硫酸的特性
将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,有刺激性气体产生
浓硫酸有脱水性和强氧化性
探究中是否含有
将气体通入溶液
若产生白色沉淀,证明含有
探究碳酸和醋酸酸性强弱
取碳酸钠溶液于试管中,向其中滴加滴稀醋酸溶液
溶液中无明显气泡逸出,说明醋酸的酸性比碳酸的酸性弱
探究钢铁的电化学腐蚀
在铁片上滴一滴含有酚酞的食盐水,一段时间后液滴边缘出现红色
铁片发生析氢腐蚀
A.A B.B C.C D.D.
11.(2021·浙江·模拟预测)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-
12.(2021·浙江·模拟预测)三元电池是电动汽车的新能源,其正极材料可表示为LiNixCoyMnzO2。充电时电池总反应为LiNixCoyMnzO2+6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6,其电池工作原理如图所示,两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是
A.允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜
B.放电时,电流由A经负载回到B
C.充电时,B为阴极,发生还原反应
D.放电时,负极反应式为:LiaC6-ae-=6C(石墨)+aLi+
13.(2021·浙江·模拟预测)下列离子方程式书写正确的是
A.乙酸溶液滴到大理石上产生气泡:2H++CaCO3=CO2↑+Ca2++H2O
B.在偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳:AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
C.向含有FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.用石墨作阴极、铁作阳极电解食盐水:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
14.(2021·浙江·模拟预测)化学与人们的生活息息相关,下列说法错误的是
A.铵态氮肥和草木灰同时使用会使肥效降低
B.将生铁进一步炼制减少含碳量,能得到耐腐蚀的钢
C.在钢铁制造的船舷上镶有铜块,可减轻海水对船体的腐蚀
D.已知工业上常用溶液给金属除锈,则温度降低会使除锈效果减弱
15.(2021·浙江·模拟预测)新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分,电池是能源汽车关键部件之一,其工作原理如图所示,电池工作时的总反应为。下列说法错误的是
A.充电时,电极a与电源负极连接,电极b与电源正极连接
B.电池工作时,正极的电极反应为
C.电池工作时,负极材料质量减少1.4g,转移0.4mol电子
D.电池进水将会大大降低其使用寿命
16.(2021·浙江绍兴·统考一模)干电池模拟实验装置如图。下列说法不正确的是
A.碳棒作正极,锌片作负极
B.电流方向从碳棒流向锌片,电子则相反
C.NH4Cl是电解质,在锌片逐渐消耗过程中MnO2不断被还原
D.该电池是二次电池,该废旧电池中锌可回收
17.(2021·浙江·模拟预测)世界首款石墨烯锂离子电池产品已发布,可在-30℃-80℃环境下工作,电池循环寿命高达3500次左右,充电效率是普通充电产品的24倍。它是利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性制作的一种新型二次电池。其工作原理如图所示,
电池反应式为。
下列关于该电池的说法不正确的是
A.充电时,移向石墨烯
B.充电时,转移电子理论上阴极材料质量增加3.5g
C.放电时,极发生的电极反应为
D.对废旧的该电池进行“放电处理”,让从石墨烯中脱出有利于回收
二、多选题
18.(2021·浙江嘉兴·统考模拟预测)如图所示的磷酸铁锂()电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、绿色环保等一系列独特优点。电池中间是聚合物的隔膜,只允许通过。下列说法不正确的是
已知:电池工作原理
A.放电时,外电路通过电子时,聚合物薄膜右侧质量减少
B.放电时,正极反应:
C.充放电时,数目不变
D.充电时,上图中“N”极与外接直流电源的正极相连
三、原理综合题
19.(2021·浙江宁波·统考模拟预测)目前研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳,其总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ•mol-1。
(1)该反应能自发的条件是___。
(2)二氧化碳催化加氢制甲醇合成总反应在起始物=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃时x(CH3OH)随压强(P)的变化及在P=5×103Pa时x(CH3OH)随温度(t)的变化,如图所示。
①图中对应等温过程的曲线是___(填“a”或“b”),判断的理由是___。
②t=250℃时,当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率α=___,此条件下该反应的Kp=___(只需用具体数据列出计算式)。【对于气相反应,用某组分B的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p•x(B),P为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数】
(3)在某催化剂作用下还原CO2制备甲醇,该反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面)。
上述合成甲醇的反应速率较慢,该反应过程中决定反应速率的步骤是___。(用化学方程式表示)
(4)CO2也可用于制作Li—CO2电池,在Li—CO2电池中,Li为单质锂片。研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行,写出步骤Ⅱ和Ⅳ的离子方程式。
Ⅰ.2CO2+2e-=C2O
Ⅱ.___。
Ⅲ.2CO+CO2=2CO+C
Ⅳ.___。
四、填空题
20.(2021·浙江温州·统考一模)已知20℃下,饱和食盐水质量分数为26.5%,密度为。用惰性电极电解50mLNaCl饱和溶液,分别收集两极气体,一段时间后,测定装置中溶液密度变为1.024。不考虑溶液体积的变化、水气挥发、气体的溶解。请回答:
(1)该饱和食盐水的物质的量浓度为___________。
(2)所得理论上可制得漂白粉有效成分的质量为:___________g。(写出计算过程)
参考答案:
1.D
【详解】A.根据图中可判断制氢时利用光伏电池供电,因此太阳能转化为电能再转化为化学能,A正确;
B.制氢时,闭合,断开,作电解池,X电极为阳极,发生失电子的氧化反应,电极反应式为,B正确;
C.供电时,断开、闭合,作原电池,电极为负极,发生失电子的氧化反应,原电池中阴离子移向负极,即移向电极,C正确;
D.供电时,电极是负极,失去电子生成,X电极是正极,得电子生成,装置中的总反应为,D错误;
故选D。
2.A
【详解】A.根据图示可知:在Ag薄膜附近发生反应:2H++2e-+H2O2=2H2O,所以随着反应的进行,溶液中c(H+)减小,故溶液的pH逐渐增大,A错误;
B.根据图示可知:在Si电极上,Si失去电子,与HF结合形成H2SiF6和H+,反应方程式为,,B正确;
C.在Ag电极上反应为:2H++2e-+H2O2=2H2O,在Si电极上发生反应为,,根据同一闭合回路中电子转移数目相等,可知总反应方程式为,C正确;
D.根据上述分析可知:在Ag电极上失去电子,在Si电极上得到电子,电解质溶液为HF和H2O2,它们形成闭合回路,实现了化学能向电能的转化,即构成了原电池,D正确;
故合理选项是A。
3.C
【详解】A.图1中左侧CN-发生氧化反应生成N2,左侧为阳极,右侧为阴极,阴极发生还原反应生成,故A错误;
B.图2电池总反应为,该反应每转移15mol电子生成4mol氮气,故电路中流过7.5mol电子时,产生2mol氮气,即标准状况下的体积为44.8L,故B错误;
C.图1中左侧CN-发生氧化反应生成N2,左侧为阳极,发生反应为,pH会下降,故C正确;
D.图2微生物的硝化是铵根离子被氧化为硝酸根离子的过程,发生氧化反应,有氧气参加反应,故D错误;
选C。
4.C
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其中X、Y、Z属于不同短周期,原子序数依次递增,X与Y能形成两种常见的液态化合物A、B,A分解时吸热、B分解时放热,则X为H元素、Y为O元素、A为H2O、B为H2O2;X与Z同主族,则Z为Na元素;W元素的最外层电子数等于Y与Z的最外层电子数之和,则W可能是F元素或Cl元素。
【详解】A.钠在空气中燃烧生成过氧化钠,过氧化钠属于过氧化物,不是碱性氧化物,故A错误;
B.电解熔融的氯化钠可以制得金属钠,电解氯化钠溶液制得氢氧化钠,故B错误;
C.氢、氧、钠三种元素形成的简单离子中,氢离子的原子半径最小,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径的大小顺序为,故C正确;
D.若W为氯元素,在化合物中的最高价为+7价,若W为F元素,非金属性强的氟也是无正化合价,故D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.石墨是层状结构,层间以分子间作用力结合,比较微弱,因此石墨有滑腻感,可以作润滑剂;石墨中含有自由移动的电子,因此能够导电,故可以作电极材料,A正确;
B.电解ZnSO4溶液时,在最后的沉淀工序中发生反应:2ZnSO4+H2O=2Zn+2H2SO4+O2↑,故可以通过电解ZnSO4的方法生产Zn单质,B正确;
C.98.3%的浓硫酸可用于吸收SO3得到发烟硫酸,C正确;
D.CH3COOH和HCOOCH3分子中都含有2种H原子,两种H原子的个数比都是1:3,峰相同,但二者的化学位移不同,因此能鉴别CH3COOH和HCOOCH3,D错误;
故合理选项是D。
6.C
【详解】A.由OH-离子的移动方向可知,a为负极,c为负极,d为正极,A错误;
B.图中显示的是原电池放电的过程,放电时a,c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金,即放电时,反应物为MH→生成物为M(s)和H2O,c极:MH+ OH--e-=M+H2O,B错误;
C.正极: NiO(OH)+e-+H2O= Ni (OH)2+ OH-,转移1mol电子,固体由NiO(OH) →Ni (OH)2质量变化为1g,转移1mol电子,b,d电极各增加1g,共增加2g,C正确;
D.充电时为电解池:电子的流动方向:电源负极→a;d→电源正极;b→c的导电过程为铜箔中的电子移动完成,D错误;
故选C。
7.A
【详解】A.HF、的摩尔质量都是20g/mol,且分子中都含有10个电子,2.0g HF的水()溶液中,含有的电子总数为,故A正确;
B.六六六分子式是C6H6Cl6,1个分子中有18个共价键,0.5mol六六六中的共价键数目为9,故B错误;
C.电解精炼铜,阳极放电的金属有Cu、Fe、Zn等,阳极质量减小64g,过程中转移电子总数不一定是2,故C错误;
D.食醋中含有醋酸、乳酸等有机酸,1L总酸含量为4.5g/100mL的食醋中不一定等于,故D错误;
选A。
8.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。
9.D
【分析】通过总反应可知,锂发生氧化反应,做负极,FeS发生还原反应,做正极;以该电源电解处理含Ba(OH)2废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水,并分别获得BaCl2溶液和单质镍,Ni2++2e-=Ni,发生还原反应,故Y极为阴极,与锂电极相连,X为阳极,与FeS电极相连;据以上分析解答。
【详解】A.结合以上分析可知,X与锂离子电池的FeS电极相连,故A错误;
B.阴离子放电顺序:Cl->OH-;根据分析可知,阳极的电极反应:4OH--4e-=O2↑+2H2O;若去掉离子膜M将左右两室合并,氯化钡溶液中含有氯离子,移向阳极,发生氧化反应,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑;故X电极的反应发生改变,故B错误;
C.镍棒与电源负极相连,是电解池的阴极,电极反应:Ni2++2e-=Ni,为平衡电荷,氯离子移向b室,N为阴离子交换膜;同理,碳棒为阳极,电极反应:4OH--4e-=O2↑+2H2O;为平衡电荷,钡离子移向b室,M为阳离子交换膜;故C错误;
D.镍棒与电源负极相连,是电解池的阴极,电极反应:Ni2++2e-=Ni,为平衡阳极区、阴极区电荷,钡离子、氯离子分别通过阳离子交换膜和阴离子交换膜移向1%的氯化钡溶液中,使氯化钡溶液的物质的量浓度增大,故D正确;
故选D。
10.A
【详解】A.浓硫酸使蔗糖脱水后,碳与浓硫酸反应生成二氧化硫,固体变黑膨胀,有刺激性气体产生,可知浓硫酸有脱水性和强氧化性,故A正确;
B.氯气、均与硝酸银溶液反应生成沉淀,由操作和现象不能证明含,故B错误;
C.醋酸少量,与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,由现象不能比较醋酸、碳酸的酸性强弱,故C错误;
D.食盐水为中性,铁发生吸氧腐蚀,则正极附近溶液显碱性,遇酚酞变红,故D错误;
答案选A。
11.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。
12.D
【分析】根据题目正极材料可表示为LiNixCoyMnzO2,判断LiaC6为负极材料,故A为负极,B为正极,根据充电时电池总反应是阴极和阳极的总反应,该反应逆过程即是原电池的反应,也是正极和负极的总反应。
【详解】A.根据分析得B为正极,原电池中离子移动的方向是阳离子移向正极,故离子X通过的隔膜属于阳离子交换膜,故A不正确;
B.放电时是原电池,电流从正极流向负极,故从B经负载回到A,故B不正确;
C.充电时,根据正极接电源的正极判断,B为阳极,发生氧化反应,故C不正确;
D.放电时,是原电池反应,负极反应与电解池中的阴极反应刚好相反,根据题目中的充电时电池反应进行书写电极反应:LiaC6-ae-=6C(石墨)+aLi+,故D正确;
故选答案D。
【点睛】本题考查二次电池的原理,注意二次电池充电时,正极做的是阳极,负极做的是阴极,根据总反应方程式进行改写可以得到电极反应。
13.C
【详解】A.乙酸是弱酸,不能拆,离子方程式为2CH3COOH+ CaCO3=CO2↑+Ca2++2CH3COO-+H2O,A错误;
B.在NaAlO2溶液中通入少量二氧化碳生成Na2CO3,离子方程式为CO2+2 +3H2O=2Al(OH)3↓+,B错误;
C.向含有FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2,Cl2先氧化Fe2+,再氧化Br-,设FeBr2与Cl2均为2mol,先发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,剩余1molCl2与Br-反应,Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,总反应为2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-,C正确;
D.Fe做阳极,阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,总反应为Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑,D错误;
故选C。
14.C
【详解】A.碱性的草木灰跟铵态氮肥混合使用后,会产生氨气,氨气易挥发,A正确;
B.生铁含量高,潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀而生锈,钢的碳含量比生铁低,可减弱吸氧腐蚀的发生,耐腐蚀性强,炼制时减少碳含量可将生铁冶炼成钢,B正确;
C.金属铁比金属铜活泼,所以铁作原电池的负极,保护金属铜不被腐蚀,会加快轻海水对船体的腐蚀,C错误;
D.铵根水解生成一水合氨和氢离子,氧化铁与氢离子反应除去铁锈,铵根水解吸热,降低温度,平衡逆向移动,氢离子浓度减小,则温度降低会使除锈效果减弱,D正确;
答案选C。
15.C
【分析】二次电池放电时是原电池,还原剂在负极失去电子发生氧化反应,正极上氧化剂得到电子发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,由图知,Li+向右侧区域移动,则电极b为原电池的正极、电极a为负极,据此回答;
【详解】A.据分析,放电时电极b为原电池的正极、电极a 为负极,则充电时,电极a为阴极、与电源负极连接,电极b为阳极与电源正极连接,A正确;
B. 电池工作时,正极发生还原反应,由总反应知,正极上转变为,电极反应为,B正确;
C.电池工作时,负极反应为:,负极材料质量减少1.4g、即消耗1.4gLi,Li物质的量为0.2mol,电子转移0.,2 mol电子,C错误;
D. 电池进水,Li与水反应而消耗、放电能力下降,将会大大降低其使用寿命,D正确;
答案选C。
16.D
【详解】A.锌是活泼金属,则锌片作负极,碳棒作正极,A正确;
B.原电池中电子从负极沿导线流向正极,电流从正极流向负极,电流从碳棒流到锌片上,B正确;
C.以糊状NH4Cl作电解质,其中加入MnO2氧化吸收H2,故在锌片逐渐消耗过程中MnO2不断被还原,C正确;
D.该电池是一次性电池,该废旧电池中锌可回收,D错误;
答案选D。
17.C
【详解】A.根据得到放电时石墨烯为负极,则充电时,石墨烯为阴极,移向阴极(石墨烯),故A正确;
B.充电时,移向阴极(石墨烯),电极反应式为,转移电子理论上阴极材料质量增加0.5mol×7 g∙mol−1=3.5g,故B正确;
C.放电时,正极(极)发生的电极反应为,故C错误;
D.对废旧的该电池进行“放电处理”,让从石墨烯中脱出有利于回收,故D正确;
综上所述,答案为C。
18.BD
【分析】已知电池工作原理,则放电时M为正极,电极反应式为:,N为负极,电极反应式为:-xe-=nC+xLi+;充电时,M为阳极,N为阴极,据此分析解答。
【详解】A.放电时,N为负极,电极反应式为:-xe-=nC+xLi+,当外电路通过电子时,聚合物薄膜右侧有0.1mol Li+移向左侧,质量减少0.1mol×7g/mol=,A正确;
B.由上述分析可知,放电时M为正极,电极反应式为:,B错误;
C.充放电过程中,不参与电极反应,因此数目不变,C正确;
D.充电时,N为阴极,应与外接直流电源的负极相连,D错误;
答案选BD。
19.(1)低温
(2) a 该反应前后气体系数减小,增大压强平衡向正反应方向移动,甲醇的物质的量分数增大 33.3%
(3)*CO+*OH→*CO+H2O
(4) C2O=CO2+CO CO+2Li+=LiCO3
【解析】(1)
该反应ΔH<0,为气体系数之和减小的反应,ΔS<0,所以低温条件下满足ΔH-TΔS<0,反应可以自发;
(2)
①该反应为气体系数之和减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,甲醇的物质的量分数增大,所以曲线a对应等温过程的曲线;
②起始物=3,不妨设n(H2)=3mol,n(CO2)=1mol,平衡时CH3OH为xmol,列三段式有:
x(CH3OH)==0.10,解得x=mol,所以CO2的平衡转化率为×100%=33.3%;据图可知等温条件下,若平衡时x(CH3OH)=0.10,则p=9×103Pa,则平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的分压分别为0.2×9×103Pa、0.6×9×103Pa、0.1×9×103Pa、0.1×9×103Pa,则该条件下Kp==;
(3)
反应速率最慢的一步决定整体反应速率,活化能越大反应速率越慢,据图可知反应*CO+*OH→*CO+H2O的活化能最大,反应速率最慢,为决速步骤;
(4)
根据第Ⅲ步的反应可知,第Ⅱ步反应中C2O应转化为CO,离子方程式应为C2O=CO2+CO;根据题意,第Ⅳ步中碳酸根应结合锂离子得到碳酸锂,离子方程式为CO+2Li+=LiCO3。
20.(1)5.3mol/L
(2)7.15
【解析】(1)
由c=可知,质量分数为26.5%饱和食盐水的物质的量浓度为mol/L=5.3mol/L,故答案为:5.3mol/L;
(2)
电解饱和食盐水的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+ Cl2↑,由方程式可知,溶液减少的质量为氢气和氯气的质量之和,则氯气的物质的量为=0.1mol,氯气与氢氧化钙反应的方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,由方程式可知,电解生成氯气制得漂白粉有效成份的质量为0.1mol××143g/mol=7.15g,故答案为:7.15。
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