19.美國圣路易斯大學研制了一種新型的乙醇電池,它用磺酸類質(zhì)子溶劑,在200℃時供電,乙醇電池比甲醇電池效率高出32倍且更安全.電池總反應為:C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O,電池示意如圖,下列說法不正確的是( 。
A.a極為電池的負極
B.電池工作時電流由b極沿導線經(jīng)燈泡再到a極
C.電池正極的電極反應為:2H++O2+4e-═H2O
D.電池工作時1mol乙醇被氧化時就有6mol電子轉(zhuǎn)移

分析 由質(zhì)子的定向移動方向可知a為負極,b為正極,負極發(fā)生氧化反應,乙醇被氧化生成CO2和,電極反應式為C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,正極氧氣得到電子被還原,電極反應式為4H++O2+4e-=2H2O,結合電極反應解答該題.

解答 解:A.原電池工作時,陽離子向正極移動,則a為負極,故A正確;
B.電池工作時,電流由正極經(jīng)外電路流向負極,在該電池中由b極流向a極,故B正確;
C.正極氧氣得到電子被還原,電極反應式為4H++O2+4e-=2H2O,故C正確;
D.已知電極反應式為C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,則1mol乙醇被氧化失去12mol電子,故D錯誤;
故選D.

點評 本題考查原電池知識,題目難度中等,本題注意把握根據(jù)電池總反應書寫電極方程式的方法.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.含鉻污水處理是污染治理的重要課題.
污水中鉻元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在,常見除鉻基本步驟是:

(1)加酸可以使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
若常溫下pH=1溶液中Cr2O72-濃度為0.1 mol•L-1,Cr2O72-濃度是CrO42-濃度的10倍,該化學平衡常數(shù)K=1.0×105
(2)六價鉻的毒性大約是三價鉻的100倍,二氧化硫還原法是在酸性溶液中通SO2將Cr2O72-還原,反應的離子方程式為3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O.而后再加堿將Cr3+沉淀,已知常溫下Ksp[Cr(OH)3]=10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol•L-1,溶液的pH應升高到5.
(3)電解還原法是利用電解產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O72-還原為Cr3+.電解裝置所用的電極材料是碳棒和鐵片,其中鐵片連接直流電源的正極.
(4)Cr(OH)3為綠色粘性沉淀,類似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于強堿溶液.Cr(OH)3溶于稀硫酸的化學方程式為2Cr(OH)3+3H2SO4=2Cr2(SO43+6H2O.

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10.實驗室中某溶液含有Ag+、Cu2+、Ba2+,若依次加入試劑使三種離子分別沉淀出來,過濾得到相應的沉淀,則加入試劑的順序為(  )
A.NaOH、Na2SO4、NaClB.NaCl、Na2SO4、NaOH
C.NaOH、NaCl、Na2SO4D.Na2SO4、NaOH、NaCl

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.近年來對CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球廣泛關注.據(jù)中國化工報報道,美國科學家發(fā)現(xiàn)了一種新的可將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的高活性催化體系,比目前工業(yè)使用的常見催化劑快近90倍.由CO2制備甲醇過程可能涉及反應如下:
反應Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1
反應Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO ( 。+H2O(g)△H2
反應Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1
回答下列問題:
(1)反應Ⅱ的△H2=+41.19 kJ•mol-1,反應Ⅲ自發(fā)進行條件是較低溫(填“較低溫”、“較高溫”或“任何溫度”).
(2)在一定條件下2L恒容密閉容器中充入一定量的H2和CO2僅發(fā)生反應Ⅰ,實驗測得在不同反應物起始投入量下,反應體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關系曲線,如圖1所示.
①據(jù)圖可知,若要使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于40%,以下條件中最合適的是B
A.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol; 650K    B.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.7mol;550K
C.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.9mol; 650K    D.n(H2)=3mol,n(CO2)=2.5mol;550K
②在溫度為500K的條件下,充入3mol H2和1.5mol CO2,該反應10min時達到平衡:
a.用H2表示該反應的速率為0.135 mol•L-1•min-1;
b.該溫度下,反應I的平衡常數(shù)K=200;
c.在此條件下,系統(tǒng)中CH3OH的濃度隨反應時間的變化趨勢如圖2所示,當反時間達到3min時,迅速將體系溫度升至600K,請在圖2中畫出3~10min內(nèi)容器中CH3OH濃度的變化趨勢曲線:
(3)某研究小組將一定量的H2和CO2充入恒容密閉容器中并加入合適的催化劑(發(fā)生反應I、Ⅱ、Ⅲ),測得了不同溫度下體系達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率(a)及CH3OH的產(chǎn)率(b),如圖3所示,請回答問題:
①該反應達到平衡后,為同時提高反應速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是CE(選
填編號).
A.改用高效催化劑
B.升高溫度
C.縮小容器體積
D.分離出甲醇
E.增加CO2的濃度
②據(jù)圖可知當溫度高于260℃后,CO的濃度隨著溫度的升高而增大(填“增大”、“減小”、“不變”或“無法判斷”).

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14.C60、金剛石和石墨的結構模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結構):

(1)C60、金剛石和石墨三者的關系互為B
A.同分異構體   B.同素異形體      C.同系物       D.同位素
(2)固態(tài)時,C60屬于分子晶體(填“離子”“原子”或“分子”),C60分子中含有雙鍵的數(shù)目是30.
(3)硅晶體的結構跟金剛石相似,1mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是2NA個.二氧化硅的結構相當于在硅晶體結構中每個硅硅單鍵之間插入1個氧原子.二氧化硅的空間網(wǎng)狀結構中,硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子數(shù)目是6.
(4)石墨層狀結構中,平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是2.

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4.下列事實不能說明元素的金屬性或非金屬性相對減弱的是(  )
序號事實推論
ACa(OH)2的堿性強于Mg(OH)2金屬性:Ca>Mg
B與冷水反應,Na比Mg劇烈金屬性:Na>Mg
CSO2與NaHCO3溶液反應生成CO2非金屬性:S>C
Dt℃時,Br2+H2?2HBr  K=5.6×107
I2+H2?2HI   K=43
非金屬性:Br>I
A.AB.BC.CD.D

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11.已知X、Y是兩種性質(zhì)相似的短周期元素.
Ⅰ.若X、Y是相鄰相似,它們的單質(zhì)都必須采用電解法制備,但都無需密封保存,
(1)X離子的結構示意圖.(2)Y元素在周期表中位置第三周期ⅢA族.
Ⅱ.若X、Y是同族相似$\frac{X}{Y}$,X是形成化合物種類最多的元素.
(3)I2O3以氧化XO,常用于測定XO含量,已知:①2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)△H=-75.66kJ•mol-1
②2XO(g)+O2(g)=2XO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1.請寫出XO(g)與I2O5(s)和XO2(g)的熱化學方程式:5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s)△H=-1377.17kJ/mol.
(4)工業(yè)上用X單質(zhì)與Y的氧化物反應制取Y單質(zhì)的過程中,YO是反應中間產(chǎn)物,隔絕空氣時YO和NaOH溶液反應(產(chǎn)物之一是Na2YO3)的離子方程式是SiO+2OH-=SiO32-+H2↑.
Ⅲ.若X、Y是對角相似,X、Y的最高價含氧酸的濃溶液都有強氧化性.
(5)下列試劑都可以證明X、Y的最高價含氧酸的濃溶液都有強氧化性的是ABD.
A.鐵片    B.銅片     C.二氧化硫       D.木炭
(6)HA是含有X元素的一元酸,常溫下,將0.2mol/L的HA溶液與等體積、等濃度的NaOH溶液混合,所得溶液(假設溶液體積可以相加)中部分微粒組成及濃度如圖所示,圖中N表示OH-(填微粒符號).

(7)某化工廠設計要求:空氣中YO2含量不得超過0.02mg/L.某同學用如圖所示簡易裝置測定空氣中的YO2含量:準確移取10mL5×10-4mol/L的標準碘水溶液,注入試管中,加2-3滴淀粉指示劑,此時溶液呈藍色,在指定的測定地點抽氣,每次抽氣100mL,直到溶液的藍色全部褪盡為止,假設該同學的測量是準確的,則他抽氣的次數(shù)至少為160次時方可說明該廠空氣中的YO2含量達標.

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8.乙醇是重要的有機化工原料,可由乙烯直接水合法或間接水合法生產(chǎn).回答下列問題:
(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H).再水解生成乙醇.寫出相應的反應的化學方程式C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4
(2)已知:乙烯氣相直接水合反應如下:
C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g)  H=-45.5KJ/mol
下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)

①計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數(shù)Kp=0.07(MPa)-1(Kp表示用平衡分壓代替平衡濃度計算出的平衡常數(shù)的值,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))
②圖中壓強P1、P2、P3、P4的大小順序為:p1<p2<p3<p4,理由是反應分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高.
(3)若某溫度下,反應C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g)的平衡常數(shù)為Kp=0.05MPa-1,體系總壓為8.00MPa,各物質(zhì)的量分數(shù)如下表所示.
物質(zhì)C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)
物質(zhì)的量分數(shù)0.250.250.5
則v(正)<v(逆)(填“>”“<”“=”).

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9.可以用濃磷酸代替濃硫酸制取溴化氫氣體的理由是(  )
A.濃磷酸與濃硫酸的性質(zhì)相似
B.濃磷酸與濃硫酸一樣難揮發(fā),且屬非氧化性酸
C.濃磷酸無氧化性,只有還原性
D.濃磷酸的酸性強于氫溴酸

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