【題目】分離出合成氣中的H2,用于氫氧燃料電池。如圖為電池示意圖。
(1)氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是___,在導線中電子流動方向為___(用a、b和箭頭表示)。
(2)正極反應的電極反應方程式為___。
(3)當電池工作時,在KOH溶液中陰離子向___移動(填正極或負極)。
【答案】化學能轉化為電能 a→b O2+4e-+2H2O=4OH- 負極
【解析】
燃料電池的工作原理屬于原電池原理,是化學能轉化為電能的裝置,原電池中,電流從正極流向負極,電子流向和電流流向相反;燃料電池中,通入燃料的電極是負極,通氧氣的電極是正極,正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應。
(1) 該題目中,氫氧燃料電池的工作原理屬于原電池原理,是將化學能轉化為電能的裝置,在原電池中,電流從正極流向負極,而通入燃料氫氣的電極是負極,通氧氣的電極是正極,所以電子從a移動到b;
(2)燃料電池中,通入燃料氫氣的電極是負極,通氧氣的電極是正極,正極上的電極反應為:
O2+ 2H2O+4e-=4OH-,故答案為: O2+2H2O+4e-=4OH-;
(3)根據離子間的陰陽相吸,當電池工作時,負極產生氫離子(陽離子),所以在KOH溶液中陰離子向負極移動。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】2019年10月1日,在慶祝中華人民共和國成立70周年的閱兵儀式上,最后亮相的DF-31A洲際戰(zhàn)略導彈是我國大國地位、國防實力的顯著標志。其制作材料包含了Fe、Cr、Ni、C等多種元素;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)鐵原子的價電子排布式為___。
(2)與Cr同周期且基態(tài)原子最外層電子數(shù)相同的元素,可能位于周期表的___區(qū)。
(3)實驗室常用KSCN溶液、苯酚()檢驗Fe3+。其中N、O、S的第一電離能由大到小的順序為___(用元素符號表示),苯酚中碳原子的雜化軌道類型為___。
(4)鐵元素能于CO形成Fe(CO)5。羰基鐵[Fe(CO)5]可用作催化劑、汽油抗爆劑等。1mol Fe(CO)5分子中含___molσ鍵,與CO互為等電子體的一種離子的化學式為___。
(5)碳的一種同素異形體的晶體可采取非最密堆積,然后在空隙中插入金屬離子獲得超導體。如圖為一種超導體的面心立方晶胞,C60分子占據頂點和面心處,K+占據的是C60分子圍成的___空隙和___空隙(填幾何空間構型);若C60分子的坐標參數(shù)分別為A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,則距離A位置最近的陽離子的原子坐標參數(shù)為___。
(6)Ni可以形成多種氧化物,其中一種NiaO晶體晶胞結構為NaCl型,由于晶體缺陷,a的值為0.88,且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+,則晶體中Ni2+與Ni3+的最簡整數(shù)比為___,晶胞參數(shù)為428pm,則晶體密度為___g/cm3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出表達式)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某研究小組的同學利用如圖所示裝置探究二氧化硫氣體的性質。請回答:
(1)實驗室用銅和濃硫酸共熱制取二氧化硫,反應的化學方程式是____。
(2)當觀察到②中溶液顏色變淺時,①中的現(xiàn)象是____。
(3)裝置③的作用是___。
(4)①中的現(xiàn)象說明二氧化硫具有的性質是___。
(5)②中的現(xiàn)象說明二氧化硫具有的性質是___。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某元素的一種同位素X原子的質量數(shù)為A,它與2H原子組成2HmX分子,此分子含N個中子,在a g 2HmX中所含電子的物質的量是
A. (A-N+m) molB. (A-N) mol
C. (A-N+m) molD. (A-N+2m) mol
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【題目】合成氣(CO+H2)廣泛用于合成有機物,工業(yè)上常采用天然氣與水蒸氣反應等方法來制取合成氣。
(1)已知,5.6LCH4(標況下數(shù)據)與水蒸氣完全反應時吸收51.5kJ的熱量,請寫出該反應的熱化學方程式___;
(2)在150℃時2L的密閉容器中,將2molCH4和2molH2O(g)混合,經過15min達到平衡,此時CH4的轉化率為60%;卮鹣铝袉栴}:
①從反應開始至平衡,用氫氣的物質的量濃度變化表示該反應速率v(H2)=___。
②該反應的平衡常數(shù)表達式K=___。
③下列選項中能表示該反應已達到平衡狀態(tài)的是___
A.v(H2)逆=3v(CO)正
B.密閉容器中混合氣體的密度不變
C.密閉容器中總壓強不變
D.c(CH4)=c(CO)
④平衡時容器中CH4的體積分數(shù)___。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】中學化學中幾種常見物質的轉化關系如下圖(部分產物未列出),A是一種金屬單質,D是一種非金屬固體單質。
請回答下列問題:
(1)A、C的化學式分別為A_________,C_________;
(2)F的濃溶液與A反應過程中,F體現(xiàn)的性質與下列反應中H2SO4體現(xiàn)的性質完全相同的是_____;
A.C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
B.Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
C.Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
D.FeO+H2SO4═FeSO4+H2O
(3)寫出反應E+H2O2→F的化學方程式:____________;
(4)若反應F+D→E轉移電子數(shù)為6.02×1023,則消耗D的質量為___________。
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【題目】實驗室可用少量的溴和足量的乙醇制備1,2—二溴乙烷,反應原理為:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br。制備裝置如圖所示:
下列說法中不正確的是( )
A. 使用恒壓低液漏斗的目的是防止有機物揮發(fā),使漏斗內液體順利滴下
B. 實驗中為了防止有機物大量揮發(fā),應緩慢升高反應溫度至170℃
C. 裝置C中應加入氫氧化鈉溶液,以吸收反應中可能生成的酸性氣體
D. 實驗過程中應用冷水冷卻裝置D,以避免溴的大量揮發(fā)
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【題目】苯胺是重要的化工原料。某興趣小組在實驗室里進行苯胺的相關實驗。
已知:①和NH3相似,與鹽酸反應生成易溶于水的鹽
②用硝基苯制取苯胺的反應原理:+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O
③有關物質的部分物理性質見下表:
I.比較苯胺與氨氣的性質
(1)將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近,產生白煙,反應的化學方程式為____;用苯胺代替濃氨水重復上述實驗,卻觀察不到白煙,原因是____。
Ⅱ.制備苯胺
往圖1所示裝置(夾持裝置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL濃鹽酸(過量),置于熱水浴中回流20min,使硝基苯充分還原;冷卻后,往三頸燒瓶中滴入一定量50% NaOH溶液,至溶液呈堿性。
(2)冷凝管的進水口是____(填“a”或“b”);
(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反應的離子方程式為____。
Ⅲ.提取苯胺
i.取出圖1所示裝置中的三頸燒瓶,改裝為圖2所示裝置。加熱裝置A產生水蒸氣,燒瓶C中收集到苯胺與水的混合物;分離混合物得到粗苯胺和水溶液。
ii.往所得水溶液中加入氯化鈉固體,使溶液達到飽和狀態(tài),再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。
iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固體干燥,蒸餾后得到苯胺2.79g。
(4)裝置B無需用到溫度計,理由是____。
(5)操作i中,為了分離混合物,取出燒瓶C前,應先打開止水夾d,再停止加熱,理由是____。
(6)該實驗中苯胺的產率為____。
(7)欲在不加熱條件下除去苯胺中的少量硝基苯雜質,簡述實驗方案:____。
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【題目】回答下列問題:
(1)下列反應屬于放熱反應的是_______。
A.鋁片與稀H2SO4反應制取H2B.碳酸鈣高溫分解成氧化鈣和二氧化碳 C.葡萄糖在人體內氧化分解D.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體反應
(2)一定條件下,2L密閉容器中SO2與O2反應5min后,若SO2和SO3物質的量分別為0.1 mol和0.3mol,則SO2起始物質的量濃度為___;用O2表示這段時間該化學反應速率為______。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T℃)條件下反應,下列說法不能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)標志的是________(填選項字母)
A.活性炭的質量保持不變 B.v正(N2)=2v逆(NO) C.容器內氣體壓強保持不變 D.容器內混合氣體的密度保持不變 E.容器內混合氣體的平均相對分子質量保持不變 F.容器內CO2的濃度保持不變
(4)利用反應6NO2+8NH3=7N2+12H2O構成電池的方法,既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能利用化學能,裝置如圖所示:
①A電極的電極反應式為_______________。
②下列關于該電池的說法正確的是___________(填選項字母)。
A.電子從右側電極經過負載后流向左側電極 B.離子交換膜為陰離子交換膜,則OH-由右側溶液移向左側溶液 C. 當有4.48L NO2被處理時,轉移電子的物質的量為0.8mol
(5)從化學鍵的角度分析,化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程。已知: 1molN2和3molH2反應生成2molNH3時放出熱量93kJ,試根據表中所列鍵能數(shù)據計算a的數(shù)值_______。
化學鍵 | H—H | N—H | N≡N |
鍵能kJ/mol | 436 | a | 945 |
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