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(1)合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-...

(1)合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.2 kJ·mol-1

已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应,在某一定条件下,N2的转化率仅为10%,要想通过该反应得到92.2  kJ的热量,则在反应混合物中要投放N2的物质的量的取值范围为________mol。

(2)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:负极的电极反应式:__________,正极的电极反应式:__________。

(3)如图是一个电解过程示意图。

锌片上发生的电极反应式是:_______________

②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,锌片质量变化为64 g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气__________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。

 

(1)大于10; (2)N2H4+4OH--4e-===4H2O+N2↑,O2+4e-+2H2O===4OH-; (3)①Cu2++2e-===Cu;②56。 【解析】 试题分析:(1)此反应是可逆反应,消耗1molN2,放出的热量为92.2kJ,则投入量为N2为10mol,因此投入量至少为10mol;(2)燃料电池中,燃料在负极上失电子,空气在正极上得电子,N2H4+O2=N2+2H2O,负极反应式:N2H4+OH--4e-=N2↑+4H2O;正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-;(3)①锌连接电源的负极,作阴极,根据电解原理,锌电极上的反应式:Cu2++2e-=Cu;②锌片质量变化为64g,说明产生铜64g,转移电子为64×2/64mol=2mol,根据得失电子数目守恒,消耗氧气的物质的量为0.5mol,则消耗空气的物质的量为0.5/20%mol=2.5mol,即空气体积为2.5×22.4L=56L。 考点:考查可逆反应、电解池、原电池等知识。  
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考点分析:
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请按要求回答下列问题。

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(1)根据图1回答:

①若断开K1,闭合K2,A电极可观察到的现象是________________;B极的电极反应式为___________________。

②若断开K2,闭合K1

A电极可观察到的现象_________________________;

B极的电极反应式为__________________________。

(2)根据图2回答:

①将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解,石墨电极上的电极反应式为________________,电解反应的离子方程式为_________________。

②实验完成后,铜电极增重128 g,石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。

 

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某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:

方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为___________________。

方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。

正极反应式:____________________。

负极反应式:____________________。

方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):________________,用离子方程式表示其反应原理:_____________________。

 

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钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。

请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。

(1)下列哪些装置不能防止铁棒被腐蚀________________

(2)实际生产可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀.装置示意图如图.请回答:

 

①B电极对应的金属是________(写元素名称),

A电极的电极反应式是___________________。

②镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因_____________________。

 

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ⅰ.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:

CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574 kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160 kJ·mol-1

若用4.48 L(折合成标况体积) CH4还原NO2至N2,整个过程中转移电子总数为_________(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_________kJ。

ⅱ.将1 L含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl 的水溶液用惰性电极电解一段时间后。

(1)若在一个电极上得到0.1 mol Cu,另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是________L。

(2)若在一个电极上得到0.4 mol Cu,另一电极上析出气体(在标况下)的体积是_________L。

 

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用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变,且用惰性电极,下列说法正确的是(  )

A.当电池负极消耗m g气体时,电解池阴极同时有m g气体生成

B.电池的正极反应式为:O2+2H2O+4e===4OH

C.电池中c(KOH)不变;电解池中溶液pH变大

D.电解后c(Na2CO3)不变,且溶液中有晶体析出

 

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