9．科學家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4．下列關于該電池敘述錯誤的是（　　）
A．電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
B．銅電極為正極，電極反應式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
C．電池內(nèi)部H+透過質(zhì)子交換膜從左向右移動
D．為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量鹽酸

分析 該裝置中，根據(jù)電子流向知，GaN是負極、Cu是正極，負極反應式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，正極反應式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，據(jù)此分析解答．

解答 解：A．根據(jù)圖示可知，該裝置中將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，故A錯誤；
B．根據(jù)電子流向知，Cu是正極，正極上二氧化碳得電子和氫離子反應生成甲烷，電極反應式為：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故B正確；
C．放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，所以裝置中的H+由左向右移動，故C正確；
D．可向裝置中加入少量的酸作電解質(zhì)，由于鹽酸易揮發(fā)，生成的甲烷中會混有HCl氣體，應加入硫酸，故D錯誤；
故選AD．

點評 本題考查化學電源新型電池，題目難度中等，明確原電池原理為解答根據(jù)，注意正確判斷電極反應、電子流向、離子流向，難點是電極反應式的書寫．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

19．下列說法不正確的是（　�。�
A．二甲苯和四甲苯均有三種
B．乙醇的酯化反應和酯的水解均屬于取代反應
C．乙醇、乙酸均可與金屬鈉反應
D．石油裂解和油脂皂化均是由高分子物質(zhì)生成小分子物質(zhì)的過程

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

20．現(xiàn)有A、B、C、D、E五種原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，A元素原子序數(shù)與周期序數(shù)相同；B、C同周期左右緊鄰且二者能形成多種常見有害于大氣的氣態(tài)化合物；D是所在周期的原子序數(shù)最大的金屬元素；E處于第四周期且其基態(tài)原子價層電子排布式為md2mnsn-2．請回答下列問題（用元素符號或化學式作答）：

（1）BA3分子的空間構(gòu)型為三角錐形，B、C元素的第一電離能大小關系為N＞O（或O＜N）．
（2）與D元素同族的短周期元素M與B元素形成的某種化合物是具有特殊功能的陶瓷，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，則每個晶胞中含M原子的個數(shù)為2，該功能陶瓷的化學式為BN．
（3）A、C兩元素形成原子個數(shù)比1：1的化合物在酸性條件下能將E2+氧化，寫出其離子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（4）寫出以金屬D、E為兩電極、NaOH溶液為電解質(zhì)溶液組成原電池的負極反應式Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．
（5）已知在微生物作用的條件下，BA4+經(jīng)過兩步反應被氧化成BC3-．兩步反應的能量變化如圖2．試寫出1mol BA4+（aq）全部氧化成BC3-（aq）的熱化學方程式NH4+（aq）+2O2（g）=NO3-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）△H=-346kJ/mol．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

17．有下列化學儀器：①托盤天平，②玻璃棒，③藥匙，燒杯，⑤量筒，⑥500mL容量瓶，⑦膠頭滴管，⑧細口試劑瓶．現(xiàn)要配制500mL、1mol•L-1的硫酸溶液，
（1）需用質(zhì)量分數(shù)為98%、密度為1.84g•cm-3的濃硫酸27.2mL．
（2）儀器⑥為500mL容量瓶
（3）上述儀器中挑選合適的，按實驗使用的先后順序，其編號排列是⑤⑦④②⑥
（4）容量瓶在使用前需要檢驗是否漏水．
（5）下圖是進行溶液轉(zhuǎn)移操作時的幾種方法，其中正確的是A（填序號）
（6）將濃溶液轉(zhuǎn)移入容量瓶后，緊接著進行的一步操作是洗滌
（7）下列操作對硫酸的物質(zhì)的量濃度有何影響（填“A．偏高”、“B．偏低”或“C．不變”）．
①搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線再加水B；
②容量瓶中原有少量蒸餾水C；
③定容時俯視觀察液面A．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．NH4Al（SO4）2是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛．請回答下列問題：
（1）相同條件下，0.1mol•L-1的NH4Al（SO4）2中c（NH4+）小于（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1mol•L-1NH4HSO4中c（NH4+）．
（2）均為0.1mol•L-1的幾種電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的曲線如圖1所示．

①其中符合0.1mol•L-1NH4Al（SO4）2的pH隨溫度變化的曲線是Ⅰ，導致pH隨溫度變化的原因是NH4Al（SO4）2水解使溶液呈酸性，升高溫度，其水解程度增大，pH減��；
②20℃時，0.1mol•L-1的NH4Al（SO4）2中2c（SO42-）-c（NH4+）-3c（Al3+）=10-3mol•L-1（取近似值）
（3）室溫時，向100mL0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖2所示：
試分析圖中a、b、c、d四個點，水的電離程度最大的是a點；在b點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇，該反應的熱化學方程式為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H
（1）已知CO（g）、H2（g）的標準燃燒熱分別為-285.8kJ•mol-1，-283.0kJ•mol-1，且CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）?CO2（g）+2H2O（l）△H=-761kJ/mol；則CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的△H=-90.8 kJ/mol．
（2）若將等物質(zhì)的量的CO和H2混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中進行上述反應，下列事實能說明此反應已達到平衡狀態(tài)的是D．
A．容器內(nèi)氣體密度保持不變               B．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
C．生成CH3OH的速率與生成H2的速率相等  D．CO的體積分數(shù)保持不變
（3）下列措施中既有利于增大該反應的反應速率又能增大CO轉(zhuǎn)化率的是C．

A．將CH3OH及時從混合物中分離
B．降低反應溫度
C．恒容裝置中充入H2
D．使用高效催化劑
（4）在容積為2L的恒容容器中，分別研究反應在300℃、350℃和400℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律．圖2是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比（起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關系．請回答：
①在上述三種溫度中，曲線X對應的溫度是300℃．
②利用圖1中a點對應的數(shù)據(jù)，計算出曲線Z在對應溫度下
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g） 的平衡常數(shù)K=16．
（5）其他條件相同時，某同學研究該甲醇合成反應在不同催化劑Ⅰ或Ⅱ作用下反應相同時間時，CO的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化情況．請在圖2中補充t℃后的變化情況．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

1．25℃時，三種酸的電離平衡常數(shù)如下：
化學式CH3COOHH2CO3HClO
電離平衡常數(shù)1.8×10-5    K1  4.3×10-7
K2  5.6×10-11		3.0×10-8
回答下列問題：
（1）一般情況下，當溫度升高時，Ka增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）下列四種離子結(jié)合質(zhì)子能力由大到小的順序是a＞b＞d＞c（填序號）；
a．CO32-b．ClO-      c．CH3COO-d．HCO3-
（3）下列反應不能發(fā)生的是cd（填序號）
a．CO32-+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O    
b．ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c．CO32-+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
d.2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO
（4）用蒸餾水稀釋0.10mol•L-1的醋酸，下列各式表示的數(shù)值隨水量的增加而增大的是b（填序號）；
a.$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$b.$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$  c.$\frac{c（{H}^{+}）}{{k}_{W}}$   d.$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$
（5）體積均為10mL、pH均為2的醋酸溶液與HX溶液分別加水稀釋至1000mL，稀釋過程中pH變化如圖所示．
則HX的電離平衡常數(shù)大于（填“大于”、“等于”或“小于”，下同）醋酸的電離平衡常數(shù)；稀釋后，HX溶液中水電離出來的c（H+）大于醋酸溶液中水電離出來的c（H+），理由是稀釋后HX溶液中的c（H+）小于CH3COOH溶液中的c（H+），它對水的電離的抑制能力減弱；
（6）25℃時，若測得CH3COOH與CH3COONa的混合溶液的pH=6，則溶液中c（CH3COO-）-c（Na+）=9.9×10-7 mol•L-1（填精確數(shù)值）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

18．周期表中的五種元素A、B、D、E、F，原子序數(shù)依次增大，A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn；B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子；D是一種富集在海水中的元素，含量位于海水中各元素的第三位；E2+的3d軌道中有10個電子；F位于第六周期，與Cu同族，其單質(zhì)在金屬活動性順序表中排在末位．
（1）寫出E的基態(tài)原子的價層電子排布式3d104s2
（2）A、B形成的AB-常作為配位化合物中的配體，其A原子的雜化方式為sp，AB-中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1：2
（3）FD3是一種褐紅色晶體，吸濕性極強，易溶于水和乙醇，無論是固態(tài)、還是氣態(tài)，它都是以二聚體F2D6的形式存在，依據(jù)以上信息判斷FD3，晶體的結(jié)構(gòu)屬于分子晶體，寫出F2D6的結(jié)構(gòu)式．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

18．甲、乙、丙三種物質(zhì)之間有如右圖所示的轉(zhuǎn)化關系：
（1）若甲是不溶于水的白色粉末狀物質(zhì)，既能溶于鹽酸又能溶于氫氧化鈉溶液，則甲是Al2O3（填化學式）．
寫出反應的化學方程式
①甲→乙Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O．
②乙→丙Al2（SO4）3+6NH3•H2O=2Al（OH）3↓+3（NH4）2SO4．
（2）若乙溶液中加入KSCN溶液，有血紅色出現(xiàn)，則甲物質(zhì)是Fe2O3（填化學式）．寫出反應的離子方程式：
①甲→乙Fe2O3+6H+=Fe3++3H2O．
②乙→丙Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+．

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