内容正文:
第四章《化学反应与电能》单元训练题
一、单选题
1.原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础,下图装置中的盐桥装有琼脂凝胶,内含氯化钾.下列对于该原电池说法正确的是
A.该装置能将化学能完全转化为电能 B.电池工作时,盐桥中的移向溶液
C.电池工作时,导线中电流流向为 D.负极反应为,发生还原反应
2.近日,科学家利用有机聚合物开发出了一种铝离子电池正极材料,其容量高于石墨。其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,电流方向为有机物电极电极
B.放电时,有机物电极可能发生反应
C.充电时,电极电势比有机物电极的高
D.充电时,当外电路通过电子时,两电极质量变化量差值为
3.某研究小组用下图装置探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。
实验Ⅰ:向烧杯a、b中各加入30mL3.5%的NaCl溶液,闭合K,指针未发生偏转。加热烧杯a,指针向右偏转。
取a、b中溶液少量,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出现蓝色沉淀,b中无变化。改变NaCl溶液的浓度继续实验,记录如下:
实验
a
b
指针偏转方向
Ⅱ
0.1%
0.01%
向右
Ⅲ
0.1%
3.5%
向左
Ⅳ
3.5%
饱和溶液
向右
查阅资料:在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀。
下列说法不正确的是:
A.实验Ⅰ加热后,指针发生偏转的原因可能是温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快
B.实验Ⅱ中b作正极
C.甲同学由实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ得出结论NaCl溶液的浓度越大,Fe越容易被腐蚀
D.根据上述实验,对钢铁腐蚀有影响的因素是:温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度
4.双极膜(BP)可以在电场作用下,使水分子快速解离为和,并透过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中的过程如图所示,已知盐室中生成实现捕获,下列说法错误的是
A.溶液中的为
B.捕获装置中,阴极反应为
C.交换膜C为阴离子交换膜
D.标况下捕获转化为沉淀,则转移电子
5.下列有关电化学装置的描述错误的是
A.装置甲:移向溶液
B.装置乙:电解过程中溶液的浓度不变
C.装置丙:应使用阳离子交换膜
D.装置丁:电池放电过程中,硫酸浓度不断减小
6.一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下,下列说法正确的是
A.第三步中a为直流电源的正极
B.第一步生产的总反应为
C.第二步为原电池,正极质量增加,负极质量减少
D.第三步外电路上每转移电子,电解池中就有被电解
7.双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的,其内层为水层,装置工作时水层中的解离成和,分别向两侧发生迁移。电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是
A.电极A是电源的负极
B.穿过b膜进入右室溶液
C.催化电极的电极反应:
D.当催化电极生成64g甲醇时,左侧电极室质量增加108g
8.甲醇电解法制比电解水法制的氢原子的利用率更高、电解电压更低,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.质子交换树脂只允许通过
B.a极是电源的负极,它与电解池的阴极相连
C.每产生22.4L,外电路中要通过6电子
D.参与反应的甲醇与生成的氢气的质量之比为16∶3
9.科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置,工作原理如图所示:
下列说法正确的是
A.反应器I中产生的是
B.b极为电源的正极
C.N极的电极反应式为
D.该装置工作时,N极室中OH-的浓度增大
10.复旦大学科研人员采用金属碳酸盐和固-固转换反应,设计出石墨烯(ZZG)电极的概念电池,该电池原料利用率高,寿命长.其充电原理如图所示:
下列说法不正确的是
A.充电时,移向镍基电极
B.充电时,阴极附近电解液中pH增大
C.放电时,镍基电极为电源正极
D.放电时,当外电路中有2mol电子转移时,ZZG电极析出1mol固体
11.根据溶液中相关离子浓度对电池电动势产生的影响,通过设计原电池,可间接测量难溶电解质的溶度积常数.某研究小组设计了如下图所示的原电池装置,已知该电池的电动势,测得实验开始时。下列说法正确的是
A.电流方向为
B.
C.极电极反应为
D.随着反应进行,该电池的电动势会逐渐增大
12.将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示),该电池可将可乐中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法不正确的是
A.b极为正极
B.随着反应不断进行,负极区的不断减小
C.极的电极反应为
D.若消耗葡萄糖,电路中转移电子
13.用丙烯腈(CH2=CHCN)电合成己二腈[NC(CH2)4CN]的原理如图。下列说法不正确的是
A.碳棒电极连接外电源的正极
B.阳极电极反应式:2H2O-4e-=O2↑+4H+
C.离子交换膜为质子交换膜
D.CH2=CHCN发生还原反应
14.高压直流电线路的瓷绝缘子常常会出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示,下列说法正确的是
A.通电时,锌环是阴极,发生还原反应
B.通电时,阴极附近升高
C.断电后,锌环上的电极反应为
D.断电后,不能防止铁帽被腐蚀
二、非选择题
15.某科研小组设计利用甲醇(CH3OH)燃料电池(酸性溶液作离子导体),模拟工业电镀、精炼和海水淡化的装置如下。
(1)甲装置中c口通入的气体是 ,A电极的电极反应式为 。
(2)乙装置用来模拟精炼和电镀。
①若用于粗铜的精炼,装置中电极C是 (填“粗铜”或“纯铜”),工作一段时间后,电解质CuSO4溶液的浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②若用于电镀金属银,则电镀液宜使用 溶液,镀件是 (填“C”或“D”)。
(3)电渗析法是海水淡化的常用方法,某地海水中主要离子的含量如下表,现利用“电渗析法”进行淡化,技术原理如图丙所示(两端为惰性电极,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。
离子
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
含量/mg·L-1
9360
83
200
1100
16000
1200
118
①淡化过程中在 室中易形成水垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2],该室中除发生电极反应外,还发生反应的离子方程式为 。
②产生淡水的出水口为 (选填“e”、“f”、“j”)。
16.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) =Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示(盐桥为盛有KNO3琼脂的U形管)。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是 ,其电极反应式为 。
(2)电解质溶液Y是 (填化学式),银电极为电池的 极。
(3)盐桥中的移向 (填“左烧杯”或“右烧杯”)。
17.原电池原理在生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)市场上出售的“热敷袋”主要成分是铁屑、碳粉和少量氯化钠、水等。在“热敷袋”使用前,用塑料袋使之与空气隔绝;使用时打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量使用完后,会发现袋内有许多铁锈生成。
①与正常铁生锈相比,“热敷袋”内铁生锈明显更快,原因是 。
②碳粉的作用是 ,氯化钠的作用是 。
(2)一种处理垃圾渗透液并用其发电的装置工作示意图如图所示:
①在空气里,微生物将垃圾渗透液硝化,写出该反应的离子方程式: 。
②电极X是该电池的 (填“正”或“负”)极,另一电极的电极反应式为 。
③电子由 (填“X”或“Y”,下同)极经导线移向 极;当转移电子时,生成标准状况下N2的体积为 。
18.铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=-1651.0 kJ·mol-1
CO还原氧化铁的热化学方程式为 。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的一种新举措,反应原理为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
在如图A、B、C三点中,选填表中物理量对应最大的点。
反应速率v:
平衡常数K:
平衡转化率α:
(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5 mol·L-1 Fe3+和0.26mol·L-1 Cu2+,常温下,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×10-5 mol·L-1]而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为 。已知Ksp[Cu(OH)2]=2.6×10-19;Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上通过电解浓NaOH溶液可制备Na2FeO4,然后转化为K2FeO4。电解原理如图所示。
写出阳极的电极反应式为 。
(5)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka= (用含a和b的代数式表示)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【分析】因为Zn比Ag活泼,故Zn作原电池得到负极,Ag作原电池的正极,据此分析回答;
【详解】A.该装置具备原电池的构成条件,因此形成了原电池,能将化学能转化为电能,但不能将化学能完全转化为电能,A错误;
B.电池工作时,盐桥中的移向电源的正极,即移向溶液,B正确;
C.电池工作时,导线中电流流向为,C错误;
D.负极反应为,发生氧化反应,D错误;
故选B。
2.A
【分析】科学家利用有机聚合物开发出了一种铝离子电池正极材料,可知b电极为原电极的正极,正极得到电子,发生还原反应,a极为负极,电极反应式为:;充电时,b极是电解池的阳极,a极是电解池的阴极,据此作答。
【详解】A.放电时,Al电极作负极、有机物电极作正极,电流从正极流出,由负极流入,因此电流方向为有机物电极电极,A项正确;
B.放电时,有机物电极发生还原反应,应该是得电子的电极反应,B项错误;
C.充电时,有机物电极接外接电源的正极,因此Al电极电势比有机物电极的低,C项错误;
D.充电时,如果有机物电极上全部是脱嵌,则当外电路通过3 mol电子时,两电极质量变化量差值为934.5 g,但是电极上为、同时脱嵌,因此其质量小于934.5g,D项错误;
故答案选A。
3.C
【分析】实验Ⅰ向烧杯a、b中各加入30mL3.5%的NaCl溶液,闭合K,指针未发生偏转,说明反应速率太慢,现象不明显,加热烧杯a,指针向右偏转,温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快,实验II指针向右偏转,则可知b极为电池的正极,得电子发生还原反应。
【详解】A.实验I加热烧杯a,指针向右偏转,现象比未加入明显,可能是温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快,A正确;
B.实验II指针向右偏转,则可知b极为正极,得电子发生还原反应,B正确;
C.根据信息:在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀,C错误;
D.通过上述实验可知:对钢铁腐蚀有影响的因素是有温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度,D正确;
故答案为:C。
4.D
【分析】由图可知,与电源负极连接的左侧电极为电解池的阴极,左侧双极膜上氢离子向左移动进入阴极室,在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,氢氧根离子进入碱室与二氧化碳反应生成碳酸根离子,碳酸根离子透过阴离子交换膜A进入盐室与钙离子反应生成碳酸钙沉淀;右侧电极为阳极,右侧双极膜上氢氧根离子进入阳极室,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,氢离子进入酸室,盐室中氯离子透过阴离子交换膜C进入酸室得到盐酸。
【详解】A.由分析可知,左侧双极膜上氢氧根离子进入碱室与二氧化碳反应生成碳酸根离子,则X为氢氧根离子,故A正确;
B.由分析可知,与电源负极连接的左侧电极为电解池的阴极,左侧双极膜上氢离子向左移动进入阴极室,在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为,故B正确;
C.由分析可知,右侧双极膜上氢离子进入酸室,盐室中氯离子透过阴离子交换膜C进入酸室得到盐酸,故C正确;
D.标准状况下,1.12L二氧化碳的物质的量为0.5mol,若全部转化为碳酸钙,则该过程中电路中转移的电子数为0.1mol,但是二氧化碳转化为碳酸钙的反应中没有电子转移,且在电解过程中还会有副反应发生,考虑这一点则无法确定转移电子的物质的量,故D错误;
故选D。
5.B
【详解】A.原电池中阳离子向正极移动,Zn比Cu活泼,Zn失去电子为负极,则盐桥中的移向溶液,故A正确;
B.电解精炼铜时,粗铜中的锌、铁等活泼金属先失电子,生成锌离子、亚铁离子;精铜电极上铜离子得电子,所以溶液中铜离子浓度减小,故B错误;
C.装置丙中阳离子交换膜能避免氯气与碱反应,故C正确;
D.铅-硫酸蓄电池放电时总反应为,硫酸浓度不断减小,故D正确;
故选:B。
6.B
【分析】第一步的原理为电解池,通入氧气的一极为阴极,电极反应式为,阳极反应为;第二步的原理为原电池,银电极为负极,电极反应式为,正极反应为;第三步的原理为电解池,银电极上氯化银转化为银,发生还原反应,银电极为阴极,总反应为。
【详解】A.由图可知,第三步中Ag电极的变化是AgCl得到电子转化为Ag,发生还原反应,是阴极,则a为直流电源的负极,故A错误;
B.第一步为电解池,阳极反应为,阴极反应为,根据得失电子守恒,可得第一步电解池的总反应为,故B正确;
C.第二步为原电池,正极反应为,负极反应为,生成的AgCl附着在负极表面,故正、负极质量均增加,故C错误;
D.第三步的总反应为,溶液中HCl的物质的量保持不变,故D错误;
故答案为:B。
7.D
【分析】由图可知,左侧电极-2价氧失去电子发生氧化反应,为电解池的阳极,右侧电极二氧化碳得到电子发生还原反应,为电解池的阴极,以此解题。
【详解】A.由分析可知,左侧电极为阳极,则A为正极,A错误;
B.由分析可知,右侧电极为阴极,左侧电极为阳极,在电解池中阴离子向阳极移动,则穿过a膜进入左室溶液,B错误;
C.由分析可知,催化电极为阴极,由图可知,电极反应为,C错误;
D.64g甲醇的物质的量为2mol,根据选项C分析可知,此时转移12mol电子,根据分析可知,左侧电极有如下对应关系O2~4e-~4OH-~△m(36),则当此时转移12mol电子时,左侧电极室质量增加×36g=108g,D正确;
故选D。
8.C
【分析】根据图中信息左边生成氢气,是氢离子得到电子变为氢气,故a为负极;右边生成二氧化碳,是甲醇中−2价碳失去电子变为二氧化碳,b为正极。
【详解】A.根据图中信息左边生成氢气,是氢离子得到电子变为氢气,右边生成二氧化碳,是甲醇中−2价碳失去电子变为二氧化碳即电极反应式为,右边氢离子不断移向左边,因此质子交换树脂只允许通过,故A正确;
B.根据A选项分析,左边是氢离子得到电子变为氢气,则a极是电源的负极,它与电解池的阴极相连,故B正确;
C.根据,则每产生1mol,外电路中要通过6电子,而缺少标准状况下,故C错误;
D.阳极电极反应式为,阴极电极反应式为,根据电路中电子转移相等,则参与反应的甲醇与生成的氢气的物质的量之比为1:3,其质量之比为16∶3,故D正确。
综上所述,答案为C。
9.D
【分析】反应器I中被还原为,发生反应4+4OH-=4+O2↑+2H2O;所以反应器I放出氧气、反应器Ⅱ放出氢气,M是阳极、N是阴极。
【详解】A.根据图示,反应器I中被还原为,根据氧化还原反应规律,反应器I中产生的是O2,故A错误;
B.根据图示,在M极被氧化为,M为阳极,a极为电源的正极,故B错误;
C.N是阴极,阴极得电子发生还原反应,根据图示N极的电极反应式为,故C错误;
D.该装置工作时,N极的电极反应式为,N极生成OH-,N极室OH-的浓度增大,故D正确;
选D。
10.D
【分析】该装置有外接电源,属于电解装置,根据电解原理进行分析,镍基电极为阳极,另外一极为阴极,据此分析。
【详解】A.观察图中物质变化可知,充电时阴极反应式为,n(OH-)增大,镍基电极为阳极,充电时,阴离子移向阳极,因此移向镍基电极,故A正确;
B.阴极反应式为2ZnCO3·3Zn(OH)2+10e-=5Zn+2CO+6OH-,n(OH-)增大,阴极附近电解液中pH增大,故B正确;
C.充电时,镍基电极为阳极,因此放电时,镍基电极为电源正极,故C正确;
D.放电时,ZZG电极为负极,发生的电极反应式为,当电路中有2mol电子转移时,ZZG电极会产生0.2mol[2ZnCO3·3Zn(OH)2],故D错误;
故答案选D。
11.B
【分析】根据原电池装置可知,A极为原电池的负极,电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl,B极为原电池的正极,电极反应式为Ag++e-=Ag。
【详解】A.根据分析可知,A为原电池的负极、B为原电池的正极,所以电流方向为B A,故A错误;
B.,,,所以,,故B正确;
C.根据原电池装置可知,B极为原电池的正极,电极反应式为Ag++e-=Ag,故C错误;
D.据电池的电动势可知,AgNO3溶液浓度越大,电池的电动势越大,所以随着反应进行,该电池的电动势会逐渐减小,故D错误;
故答案为:B。
12.C
【分析】根据图知,葡萄糖C6H12O6转化为葡萄糖内脂C6H10O6,C元素化合价由0价转化为+,则该电极上失电子发生氧化反应,所以a为负极,b为正极;
【详解】A.由分析可知,b为正极,A正确;
B.负极区电极反应式为,负极溶液中c(H+)增大,则溶液的pH减小,B正确;
C.b电极上二氧化锰得电子和氢离子反应生成水和锰离子,电极反应式为,C错误;
D.根据可知,消耗1mol葡萄糖转移2mol电子,则消耗0.01mol葡萄糖转移0.02mol电子,D正确;
故选C。
13.A
【分析】由图可知,乙室OH-放电,电极反应为4OH- -4e-=O2↑+2H2O,即Pt电极阳极,则碳棒为阴极;
【详解】A.根据分析可知,碳棒电极为阴极,故碳棒电极连接外电源的负极,选项A不正确;
B.根据分析可知阳极电极反应式为4OH- -4e-=O2↑+2H2O (或2H2O-4e-=O2↑+4H+),选项B正确;
C.根据分析可知,该电解池传导H+,故离子交换膜为质子交换膜,选项C正确;
D.根据分析可知CH2=CHCN得到电子,发生还原反应,选项D正确;
答案选A。
14.B
【分析】由题图可知通电时该装置为电解池,且Zn接电源正极作阳极,断电后为原电池,Zn作负极。
【详解】A.通电时该装置为电解池,且锌环连电源正极,作阳极,故A错误;
B.阴极发生还原反应,其反应式为,所以阴极附近pH升高,故B正确;
C.断电后为原电池,Zn比铁Fe活泼,作负极,电极反应为,故C错误;
D.断电后为原电池,Zn比铁Fe活泼,作负极,仍能防止铁帽被腐蚀,故D错误;
故答案为:B。
15. O2 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 粗铜 减小 AgNO3 D 戊 Ca2+ + + OH- = CaCO3↓ + H2O、Mg2+ + 2OH- =Mg(OH)2↓ ej
【详解】(1)原电池中阳离子移向正极,根据甲图中移动方向可知B为原电池的正极,A为负极,a应该是甲醇(CH3OH)燃料,电极反应为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,c为空气或氧气,故答案为:O2,CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
(2) 乙装置用来模拟精炼和电镀。C与正极相连做阳极,D为阴极。
①若用于粗铜的精炼,粗铜做阳极,纯铜做阴极,装置中电极C是为阳极,应该是粗铜,D为纯铜,电解质为CuSO4溶液,电解过程中电解质浓度减小,因为有杂质离子放电,故答案为:粗铜、减小
②若用于电镀金属银,镀层金属银要放在阳极,镀件做阴极,所以镀件应该在做D电极,电镀液应该是AgNO3溶液,电镀过程电解质溶液浓度不变,故答案为:AgNO3、D
(3)利用该燃料电池电解海水,甲室为阳极室,戊室为阴极室,甲极室电极反应为:,阴极室电极反应为:,根据电极反应可知戊室产生容易于阳离子反应生成水垢,反应的离子方程式为:Ca2+ + + OH- = CaCO3↓ + H2O、Mg2+ + 2OH- =Mg(OH)2↓,故答案为:戊、Ca2+ + + OH- = CaCO3↓ + H2O、Mg2+ + 2OH- =Mg(OH)2↓
②阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过,电解时乙室中阴离子移向甲室,阳离子移向乙室,丁室中的阳离子移向戊室,阴离子移向乙室,则乙室和丁室中部分离子的浓度减小,剩下的物质主要是水,淡水的出口为ej,故答案为:ej
16. Cu Cu-2 e- =Cu2+ AgNO3 正极 左烧杯
【详解】(1)由图可知,左边半电池中是硝酸铜溶液,右边半电池中电极是银,则可判断左边半电池中的电极材料X是Cu,其电极反应式为Cu-2 e- =Cu2+。
(2)右边半电池中电极是银,则右边的半电池中Y是AgNO3溶液,根据电池反应式,可知银电极为电池的正极。
(3)左边半电池在放电过程中,溶液中产生大量的铜离子,则盐桥中的离子移向左烧杯中和过量的正电荷。
17. “热敷袋”内铁生锈是原电池反应 作原电池的正极 形成电解质溶液,增强导电性 负 X Y 0.896L
【详解】(1)①由于“热敷袋”主要成分是铁屑、碳粉和少量氯化钠、水等,因此可以构成原电池反应,即“热敷袋”内铁生锈是原电池反应,所以与正常铁生锈相比,“热敷袋”内铁生锈明显更快。
②该原电池反应中铁是负极,碳是正极,即碳粉的作用是作原电池的正极,氯化钠是电解质,其作用是形成电解质溶液,增强导电性。
(2)①在空气里,微生物将垃圾渗透液硝化,铵根转化为硝酸根,因此该反应的离子方程式为。
②电极X上氨气转化为氮气,发生失去电子的氧化反应,是该电池的负极,另一电极是正极,硝酸根转化为氮气,电极反应式为。
③电子由负极转移到正极,因此电子由X极经导线移向Y极;总反应是,生成4mol氮气转移15mol电子,因此当转移电子时,生成标准状况下N2的体积为=0.896L。
18. 3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1 C AB A 3≤pH<5 Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O
【详解】(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1;②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1;③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=-1651.0 kJ·mol-1;根据盖斯定律分析,将①-2x③+4x②可得热反应方程式为3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1;
(2)温度升高,速率加快,所以反应速率最大的点为C点;随着温度升高,甲醇的体积分数减小,说明正反应为放热反应,即温度低时平衡常数大,且平衡常数只与温度有关,所以平衡常数最大的点为AC点。因为投入的反应物的量相同,所以甲醇的体积分数越大,说明反应物的平衡转化率越大,则平衡转化率最大的点为A。
(3)常温下,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×10-5 mol·L-1],需要的,则pH=3,而Cu2+不沉淀,氢氧根浓度的最大值为:=,则pH=5,需控制溶液pH的范围为3≤pH<5。
(4)从图分析,阳极为铁,反应生成高铁酸钠,则阳极的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O。
(5)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),根据电荷守恒2c(Ba2+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)分析,说明该溶液为中性,根据CH3COOH CH3COO-+ H+,c(CH3COO-)= b mol·L-1,c(CH3COOH)= mol·L-1,c(H+)=10-7 mol·L-1则该混合溶液中醋酸的电离常数。
答案第1页,共2页
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