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(1)分析如图所示的三个装置,回答下列问题: ①装置a中铝电极上的电极反应式为_...

(1)分析如图所示的三个装置,回答下列问题:

①装置a中铝电极上的电极反应式为________________________。

②装置b中产生气泡的电极为________电极(填“铁”或“铜”),装置c中铜电极上的电极反应式为_____________________________________。

燃料电池是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气,也可以是其他燃料,如甲烷、肼等。

(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:

①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式为:__________________。

②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)肼分子(H2N—NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水,利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出该电池反应的负极电极反应式______________________________。

 

(1)①Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O ②铁 O2+2H2O+4e-=4OH-(第2空1分,其余2分) (2)①a CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O ②减小(第1空1分,其余2分) (3)N2H4-4e-+4OH-=4H2O+N2↑(2分) 【解析】 试题分析:(1)①装置中金属铝能与氢氧化钠溶液反应,则a中铝电极是负极,正极是镁,则负极上的电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。 ②装置中常温下铁在浓硝酸中钝化,则铜电极是负极,铁是正极,溶液中的硝酸根在正极得到电子,则b中产生气泡的电极为铁;装置c中铁是负极,铜是正极,发生铁的吸氧腐蚀,则铜电极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-; (2)①甲烷失去电子,则甲烷在负极通入,因此电池的负极a电极,该极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。 ②由于反应后产生碳酸钠,即电池工作过程中消耗氢氧根,因此电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小。 (3)肼在负极发生失去电子的氧化反应,则该电池反应的负极电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=4H2O+N2↑。 【考点定位】本题主要是考查原电池原理的应用 【名师点晴】掌握原电池的工作原理、准确判断出正负极是解答的关键,判断电极时,不能简单地依据金属的活泼性来判断,要看反应的具体情况,如:A.Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子,Al作负极,Mg作正极;B.Fe、Al在浓HNO3中钝化后,比Cu等金属更难失电子,Cu等金属作负极,Fe、Al作正极。难点是电极反应式的书写,解答时一定要注意介质的酸碱性以及是否有交换膜等。  
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下表为元素周期表的一部分。


 

Y
 

Z
 


 

X
 


 


 

W
 

 

回答下列问题

1W元素在周期表中的位置为__________

2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)__________

3)写出由上表中两种元素组成,可用作制冷剂的一种化合物的电子式__________

4)下列事实不能说明Z元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________

AZ单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊

B.在氧化还原反应中,1molY单质比1molS得电子多

CZS两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高

5XW两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃58℃,写出该反应的热化学方程式____________________

 

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一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。设起始=Z,在恒压下,平衡时 (CH4)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是

A.该反应的焓变ΔH0

B.图中Z的大小为b3a

C.图中X点对应的平衡混合物中=3

D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后 (CH4)减小

 

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已知图一表示的是可逆反应CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) ΔH0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系,图二表示的是可逆反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH0的浓度(c)随时间t的变化情况。下列说法中正确的是

A.图一t2时改变的条件可能是升高了温度或使用了催化剂

B.若图一t2时改变的条件是增大压强,则反应的ΔH增大

C.图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强

D.若图二t1时改变的条件是增大压强,则混合气体的平均相对分子质量将增大

 

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氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g) MHx+2y(s) ΔH0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是

A.容器内气体压强保持不变

B.吸收y mol H2只需1 mol MHx

C.若升温,该反应的平衡常数增大

D.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)

 

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金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法正确的是

A.比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池,Mg–空气电池的理论比能量最高

B.M–空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne=4M(OH)n

C.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面

D.在Mg–空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用酸性电解质及阳离子交换膜

 

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