【题目】硼氢化物NaBH4(B元素的化合价为+3价)燃料电池(DBFC), 由于具有效率高、产物清洁无污染和燃料易于储存和运输等优点,被认为是一种很有发展潜力的燃料电池。其工作原理如下图所示,下列说法正确的是
A. 电池的负极反应为BH4-+2H2O-8e-=BO2-+8H+
B. 放电时,每转移2mol电子,理论上需要消耗9.5gNaBH4
C. 电池放电时Na+从b极区移向a极区
D. 电极a采用MnO2,MnO2既作电极材料又有催化作用
【答案】B
【解析】
以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,电解质溶液呈碱性,由工作原理装置图可知,负极发生氧化反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,正极H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH-,电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,结合原电池的工作原理和解答该题
A.负极发生氧化反应生成BO2-,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,故A错误;
B.负极发生氧化反应生成BO2-,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,
每转移2mol电子,理论上需要消耗0.25mol即9.5gNaBH4,故B正确;
C.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则Na+从a极区移向b极区,故C错误;
D.电极b采用MnO2,为正极,H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH-,MnO2既作电极材料又有催化作用,故D错误;
答案选B。
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【题目】三盐(3PbO·PbSO4·H2O,相对分子质量为990)可用作聚氯乙烯的热稳定剂,不溶于水。以200.0t铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如图所示:
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8;Ksp(PbCO3)=1.46×10-13。回答下列问题:
(1)加Na2CO3溶液转化的目的是__。
(2)酸溶时,不直接使用H2SO4溶液的原因可能是__;铅与硝酸在酸溶过程中发生反应的离子方程式为__。
(3)流程中可循环利用的物质是__;洗涤操作时,检验沉淀是否洗涤干净需要的试剂是__。
(4)当沉淀转化达平衡时,滤液l中c()与c(
)的比值为__。
(5)50~60℃时合成三盐的化学方程式为__;若得到纯净干燥的三盐99.0t,假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为__。
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【题目】在酸性介质中,H2O2能使 KMnO4溶液褪色,离子反应(未配平)为:MnO+ H+ + H2O2→Mn2++ O2 + H2O,下列说法错误的是
A.氧化性比较:MnO> O2
B.该反应中酸性介质可以为盐酸
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5
D.若有0.1 mol氧化产物生成, 则转移电子0.2 mol
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【题目】氨是一种重要的化工原料。
Ⅰ、某学习小组同学设计了下图所示的实验装置(部分夹持仪器未画出),进行氨气实验室制备且探究氨气的还原性及产物的检验。
实验现象为:黑色CuO变为红色;干燥管中无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色无味无污染的气体。
(1)请写出大试管中反应的化学方程式_______________________________________。
(2)请写出氨气与CuO反应的化学方程式_________________________________________。
(3)该装置存在明显缺陷,请指出存在的问题______________________。
Ⅱ、哈伯因为将氮气和氢气在一定条件下合成氨气的成果面获得1918年诺贝尔化学奖。现将1molN2和3molH2充入一恒容的密闭容器中,使其在一定条件下达到平衡N2+3H22NH3,下列哪些状态一定是达到平衡的状态?(_____)
A.混合气体的平均相对分子质量不随时间改变而改变的状态
B.N2、H2、NH3的总物质的量不随时间改变而改变的状态
C.混合气体的密度不随时间改变而改变的状态
D.单位时间内0.1molNH3分解的同时,有0.05molN2生成的状态
Ⅲ、下图是一种电化学制备NH3的装置,图中陶瓷在高温时可以传输H+。
(1)H+经质子传输陶瓷由_____________流向_______________。(选填“a”或“b”)
(2)阴极发生的电极反应为_________________________________。
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【题目】药物阿司匹林可由水杨酸制得,它们的结构如图所示有关说法正确的是
A.服用阿司匹林,身体出现水杨酸不良反应时,可静脉注射NaHCO3溶液
B.阿司匹林的分子式为C9H10O4
C.水杨酸可以发生取代、加成、氧化、加聚反应
D.1mol阿司匹林最多可消耗2molNaOH
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【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用具有重要的社会意义。回答下列问题:
(1)CO可用于高炉炼铁,已知:
Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2 (g) △H1= a kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2 (g) △ H2= b kJ/mol
则反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 (g)的△H=________kJ/mol
(2)某温度下,在容积为2 L的密闭容器甲中投入8molCO2(g)、16molH2(g)发生反应:
CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
甲容器15 min后达到平衡,此时CO2的转化率为75%。则015 min内用二氧化碳表示平均反应速率v(CO2)=_______,计算此条件下该反应的平衡常数K= __________。
(3)捕碳技术是指从空气中捕获二氧化碳的各种科学技术的统称。目前NH3和(NH4)2CO3等物质已经被用作工业捕碳剂。
①下列物质中不可能作为CO2捕获剂的是___________。
A.Na2CO3 B.NaOH C.CH3CH2OH D.NH4Cl
②用(NH4)2CO3捕碳的反应:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体,保持其它初始实验条件不变,分别在不同温度下,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图:
I. c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为
V逆c _____V正d (填“>”、“=”或“<”)
II. b、c、d三点的平衡常数K b 、K c、 Kd 从大到小的顺序为_______。(填“>”、“=”或“<”)
III.T3~T4温度区间,容器内CO2气体浓度呈现增大的变化趋势,其原因是____________。
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【题目】2019 年诺贝尔化学奖授予英国科学家古德纳夫及另外两位科学家,以表彰他们在锂离子电池研究中的杰出贡献。 LiFePO4是用于制备大功率锂离子电池的正极材料 ,且一种制备流程如下:
下列有关说法不正确的是
A.LiFePO4中Fe的化合价为+2
B.“沉铁”过程中双氧水作氧化剂
C.料液可循环利用
D.“煅烧”中有大量的CO2 、CO生成
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【题目】阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为
下列说法正确的是
A. 可用酸性溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
B. 香兰素、阿魏酸均可与、
溶液反应
C. 通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D. 与香兰素互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
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【题目】汽车尾气中含有CO、NOx等污染物,减少汽车尾气污染是重要研究课题。
(1)已知: N2(g) + O2(g)==2NO(g) △H=+ 180.5kJ·mol-1
2C(s)+ O2(g)== 2CO(g) △H= - 221.0kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)==CO2(g) △H= -393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+ 2NO(g)== N2(g)+ 2CO2(g) △H=_______kJ·mol-1
(2)某温度下,为探究2CO(g)+ 2NO(g)N2(g)+ 2CO2(g)的反应速率,用气体传感器测得不同时间的CO和NO浓度如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(CO)/10-4mol·L-1 | 36.0 | 30.5 | 28.5 | 27.5 | 27.0 | 27.0 |
c(NO)/10-4mol·L-1 | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
①前2s内,上述反应的平均反应速率v(NO)=_______;
②该温度下,上述反应的平衡常数K=_________;
③对于上述反应,下列叙述正确的是________(填字母)。
A.反应在低温下能自发进行 B.当2v正(CO)=v逆(N2)时,反应达到平衡状态
C.研究反应的高效催化剂意义重大 D.反应达到平衡时,CO、NO的转化率相等
(3)CO浓度分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。写出多孔电极a的电极反应式:_________。
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