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如图是甲醇(CH3OH)燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜...

如图是甲醇(CH3OH)燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。

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(1)甲中负极的电极反应式为_________________。

(2)乙中A极电极反应式为___________________,A极析出的气体在标准状况下的体积为____________。

(3)丙装置溶液中C极的质量变化为________________。若在丙装置溶液中滴入酚酞溶液进行上述实验,D极附近能观察到的实验现象:______________________。

 

(1)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O (2) 4OH--4e-==2H2O+O2↑;2.24 L (3) 12.8 g ;有气泡产生,D极附近溶液变红。 【解析】 试题分析:(1)甲中通入甲醇的电极为负极,负极失去电子,发生氧化反应,负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;(2)乙中A极与电源的正极连接,是阳极,阳极发生氧化反应,由于放电能力:OH->SO42-,所以OH-失去电子,发生氧化反应,A电极反应式为4OH--4e-==2H2O+O2↑;在B电极发生还原反应,首先是Cu2+获得电子变为单质Cu,然后是H+获得电子变为氢气,由于在整个闭合回路中电子转移数目相等,所以A、B两极上产生的气体体积相同,则4n(O2)=2n(Cu)+2n(H2),4n(O2)+2×1mol/L×0.1L+2 n(O2),n(O2)= n(H2)=0.1mol,气体在标准状况下的体积是V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L;(3)丙装置溶液中C极作阳极,发生氧化反应:Cu-2e-=Cu2+,由于电子转移的总物质的量是n(e-)=0.1mol×4=0.4mol,所以反应的Cu的物质的量是0.2mol,其质量减小为0.2mol×64g/mol=12.8g。若在丙装置溶液中滴入酚酞溶液进行上述实验,在阴极D极发生还原反应:2H++2e-=H2,因此会看到有气泡产生,氢离子不断放电产生氢气,是附近溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液显碱性,故附近的水溶液使酚酞试液变为红色。 考点:考查原电池、电解池的反应原理及应用的知识。  
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考点分析:
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(10分)反应 m A + n B满分5 manfen5.comp C在某温度下达到平衡状态。

(1)若升高温度,A物质的转化率增大,该反应为_________热反应。

(2)若C为气体,且m + n = p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向________(填写“正”或“逆”)反应方向移动。

(3)如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为_______(填写“气”、“液”或“固”)态。

(4)若A、B、C均为气体,在密闭容器中,能说明该反应已达到平衡状态的标志是_________

A.容器内总压强不变

B.反应后气体的密度保持不变

C.容器为绝热容器,体系的温度保持不变

D.在单位时间内消耗了m mol A,同时生成满分5 manfen5.com p mol C

E.各气体的体积分数保持不变

F.反应后气体总的物质的量不变

(5)若A、B、C分别为NO2、O2、N2O5,在25℃、101 kPa时,△H=-94.0 kJ/mol,△S=-75.8 J mol-1K-1,设△H和△S不随温度而变,试求此反应自发进行的温度条件为_________________________。

 

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H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。

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(1)某化学活动小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。所用试剂:30% H2O2、0.1molL-1Fe2(SO4)3、蒸馏水。

①写出实验中H2O2分解反应方程式______________

②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定____________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。

③根据上述实验要求,请将表格补充完整。

物理量

实验序号

0.1molL-1Fe2(SO4)3

的体积/mL

30% H2O2

的体积/mL

H2O

的体积/mL

1

0.5

15

_________

2

0.5

30

9.5

 

④查阅资料,30%的H2O2的密度为1.13 g/ mL,若实验测得实验2中H2O2全部分解所需的时间为2 min,则用H2O2表示该反应在2 min内的平均速率为___________________(设溶液体积变化忽略不计)

(2)利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连接的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是__________________。

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用已知浓度盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,以酚酞作指示剂,下列操作会使所测NaOH溶液浓度偏低的是

A.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水

B.取碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失

C.溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化

D.用碱式滴定管取一定体积的NaOH溶液时,量取前仰视读数,量取后俯视读数

 

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下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是

A.0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中:c(CH3COO)+c(OH)=c(H)

B.1 L 0.l mol·L-1CuSO4 (NH4)2SO4·6H2O的溶液中:c(SO42-)>c(NH4) >c(Cu2+)>c(H)>c(OH)

C.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中: c(Na) = c(HCO3) + c(CO32-) + c(H2CO3)

D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:c(Na) >c(X)>c(H)>(OH)

 

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密闭容器中,反应2X(g)+Y(g)满分5 manfen5.com2Z(g) △H= Q kJ/mol,在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下,产物Z的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是

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A.T1 < T2 , P1 < P2 ,Q > 0

B.T1 > T2 , P1 > P2 ,Q > 0

C.T1 > T2 , P1 > P2 ,Q < 0

D.T1 < T2 , P1 < P2 ,Q < 0

 

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