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            • 1. 如图所示的实验装置中,\(\rm{X}\)、\(\rm{Y}\)分别为直流电源的两极\(\rm{.}\)在\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)中充满\(\rm{KOH}\)溶液后倒立于盛有\(\rm{KOH}\)溶液的水槽中,再分别插入多孔铂电极,切断电源开关\(\rm{S_{1}}\),合闭开关\(\rm{S_{2}}\),通直流电一段时间后,请回答下列问题:
              \(\rm{(1)}\)判断电源的正、负极:\(\rm{X}\)为 ______ 极;
              \(\rm{(2)}\)写电极反应式:\(\rm{A}\)中 ______ ,\(\rm{B}\)中 ______ ,通电一段时间后溶液的\(\rm{pH}\)值将 ______ \(\rm{(}\)填增大、减小或不变\(\rm{)}\);若到此时,电路中共通过\(\rm{1.204×10^{24}}\)个\(\rm{e^{-}}\),则\(\rm{A}\)中生成的气体在标况下的体积为 ______ ;
              \(\rm{(3)}\)若电解一段时间后,\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)中均有气体包围电极,此时切断开关\(\rm{S_{2}}\),闭合开关\(\rm{S_{1}}\),则电流计的指针是否发生偏转?\(\rm{(}\)填“偏转”或“不偏转”\(\rm{)}\) ______ ;
              \(\rm{(4)}\)若电流计指针偏转,写出\(\rm{B}\)中的电极反应式\(\rm{(}\)若指针“不偏转”,此题不必回答\(\rm{)}\),\(\rm{B}\)中 ______ .
            • 2. 铅蓄电池是典型的二次电池,它的正、负极格板是惰性材料,电池总反应式为:\(\rm{Pb+PbO_{2}+4H^{+}+2SO_{4}^{2-}⇌2PbSO_{4}+2H_{2}O}\),请回答下列问题:
              放电时:正极的电极反应式是 ______ ;电解质溶液中\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)的浓度将变 ______  \(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或“不变”\(\rm{)}\);当外电路通过\(\rm{1mol}\)电子时,理论上负极板的质量增加 ______  \(\rm{g}\).
            • 3.

              \(\rm{20}\)世纪\(\rm{70}\)年代研制出的锂电池是一种高能电池,能量密度已达到\(\rm{430 W·h·kg^{-1}}\),理论值可达到\(\rm{2 520 W·h·kg^{-1}}\)。根据所学知识说明锂电池的以下特点:

              \(\rm{(1)}\)金属锂在电池中应作____极,该电池具有很大能量密度的原因是                      。 

              \(\rm{(2)}\)该电池的电解液特点是_______,原因是                          。 

              \(\rm{(3)Li-I_{2}}\)电池常作心脏起搏器电源,原因是                      , 其原电池总反应式为                      。 

            • 4.

              将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下左图是通过人工光合作用,以\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O}\)为原料制备\(\rm{HCOOH}\)和\(\rm{O_{2}}\)的原理示意图。电极\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)表面发生的电极反应式分别为


              \(\rm{a:}\)_______________________________________________, 

              \(\rm{b:}\)_______________________________________________。 

            • 5.

              \(\rm{(1)}\)蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应为\(\rm{Ni{O}_{2}+Fe+2{H}_{2}O \underset{放电}{\overset{充电}{⇌}}Fe{\left(OH\right)}_{2}+Ni{\left(OH\right)}_{2}}\)

              \(\rm{①}\)该蓄电池放电时,发生还原反应的物质是___________\(\rm{(}\)填字母,下同\(\rm{)}\)。

                  \(\rm{A.NiO_{2}}\)     \(\rm{B.Fe}\)

                  \(\rm{C.Fe(OH)_{2}}\)  \(\rm{D.Ni(OH)_{2}}\)

              \(\rm{②}\)下列有关该电池的说法中正确的是___________。

                  \(\rm{A.}\)放电时电解质溶液呈强酸性

                  \(\rm{B.}\)放电时\(\rm{5.6 g Fe}\)全部转化为\(\rm{Fe(OH)_{2}}\)时,外电路中通过了\(\rm{0.2 mol}\)电子

                  \(\rm{C.}\)充电时阳极反应为\(\rm{Ni(OH)_{2}+2OH^{-}-2e^{-}═NiO_{2}+2H_{2}O}\)

                  \(\rm{D.}\)充电时阴极附近溶液的碱性保持不变

              \(\rm{③}\)用此蓄电池电解含有\(\rm{0.01 mol CuSO_{4}}\)和\(\rm{0.01 mol NaCl}\)的混合溶液\(\rm{100 mL}\),电解池的电极均为惰性电极。当溶液中的\(\rm{Cu^{2+}}\)全部转化成\(\rm{Cu}\)时,阳极产生的气体在标准状况下的体积为___________;将电解后的溶液加水稀释至\(\rm{1 L}\),此时溶液的\(\rm{pH=}\)___________。

              \(\rm{④}\)用此蓄电池进行电解,且电解池的电极均为铜电极,电解质溶液为浓碱液与\(\rm{NaCl}\)溶液的混合液,电解一段时间后,同学们惊奇地发现,阳极附近不是生成蓝色沉淀,而是生成红色沉淀,查阅资料得知该红色沉淀是\(\rm{Cu_{2}O}\)。写出该阳极上的电极反应式:________________________。

              \(\rm{(2)}\)图\(\rm{1}\)是一种新型燃料电池,以\(\rm{CO}\)为燃料,一定比例的\(\rm{Li_{2}CO_{3}}\)和\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)的熔融混合物为电解质,图\(\rm{2}\)是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。

              回答下列问题:

              \(\rm{①A}\)极为电源___________\(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极,写出\(\rm{A}\)极的电极反应式:____________________________________。

              \(\rm{②}\)要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则\(\rm{B}\)极应该与___________\(\rm{(}\)填“\(\rm{C}\)”或“\(\rm{D}\)”\(\rm{)}\)极相连。

              \(\rm{③}\)当消耗标准状况下\(\rm{2.24 L CO}\)时\(\rm{.C}\)电极的质量变化为___________。

            • 6. 化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用.
              \(\rm{(l)}\)蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体\(\rm{.}\)被称之为“未来能源”\(\rm{.}\)在\(\rm{25℃}\)、\(\rm{101kPa}\)下,\(\rm{1g}\)甲烷完全燃烧生成和液态水时放热\(\rm{55.6kJ.}\)甲烷燃烧的热化学方程式为______:相同条件下,\(\rm{356g}\)可燃冰\(\rm{(}\)分子式为\(\rm{CH_{4}⋅9H_{2}O}\),\(\rm{Mr=178)}\)释放的甲烷气体完全燃烧生成\(\rm{CO_{2}}\)和液态水,放出的热量为______\(\rm{kJ}\).
              \(\rm{(2)}\)二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)是无色气体,可作为一种新型能源,具有清洁、高效的优良性能\(\rm{.}\)由合成气\(\rm{(}\)组成为\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CO}\)和少量的\(\rm{CO_{2})}\)直接制各二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
              甲醇合成反应:\(\rm{(i)CO(g)+2H_{2}(g)═CH_{3}OH(g)\triangle H_{1}=-90.1kJ⋅mol^{-1}}\)
              \(\rm{(ii)CO_{2}(g)+3H_{2}(g)═CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)\triangle H_{2}=-49.0kJ⋅mol^{-1}}\)
              水煤气变换反应:\(\rm{(iii)CO(g)+H_{2}O(g)═CO_{2}(g)+H_{2}(g)\triangle H_{3}=-41.1kJ⋅mol^{-1}}\)
              二甲醚合成反应:\(\rm{(iv)2CH_{3}OH(g)═CH_{3}OCH_{3}(g)+H_{2}O(g)\triangle H_{4}=-24.5kJ⋅mol^{-1}}\)
              \(\rm{①}\)分析二甲醚合成反应\(\rm{(iv)}\)对于\(\rm{CO}\)转化率的影响______.
              \(\rm{②}\)由\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{CO}\)直接制备二甲醚\(\rm{(}\)另一产物为水蒸气\(\rm{)}\)的热化学方程式为:______\(\rm{.}\)根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响______.
              \(\rm{(3)}\)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点\(\rm{.}\)若电解质为碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为______,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生______电子的电量\(\rm{.51}\).
            • 7. 有效地利用现有新能源和开发新能源已受到各国的重视.
              \(\rm{(1)}\)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能\(\rm{.}\)例如,在汽油中加入乙醇来生产“无铅汽油”\(\rm{.}\)乙醇的分子式为\(\rm{C_{2}H_{6}O}\),试根据\(\rm{C}\)、\(\rm{H}\)、\(\rm{O}\)成键的特点,写出\(\rm{C_{2}H_{6}O}\)所有可能的结构式或结构简式____________.
              \(\rm{(2)}\)天然气的主要的成分是甲烷,其燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便,将成为我国西部开发的重点之一\(\rm{.}\)能说明甲烷是正四面体而非正方形平面结构的理由是____________\(\rm{.(}\)填写编号,多选倒扣分\(\rm{)}\)
              \(\rm{①}\)其一氯取代物不存在同分异构体       \(\rm{②}\)其二氯取代物不存在同分异构体
              \(\rm{③}\)其三氯取代物不存在同分异构体 \(\rm{④}\)其四氯取代物不存在同分异构体
              \(\rm{(3)}\)将两个石墨电极插人\(\rm{KOH}\)溶液中,向两极分别通入\(\rm{CH_{4}}\)和\(\rm{O_{2}}\),构成甲烷燃料电池\(\rm{.}\)通入\(\rm{CH_{4}}\)的一极电极反应式是:\(\rm{CH_{4}+10OH^{-}-8e^{-}=CO_{3}^{2-}+7H_{2}O}\);通入\(\rm{O_{2}}\)的一极,其电极反应式是____________\(\rm{.}\)已知\(\rm{4g}\)甲烷完全燃烧生成\(\rm{CO_{2}}\)气体和液态水时放出\(\rm{222.5kJ}\)的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式为____________;
              \(\rm{(4)}\)氢能是人类未来的理想能源\(\rm{.1980}\)年我国首次制成一辆燃氢汽车,乘员\(\rm{12}\)人,以\(\rm{50km/h}\)行驶了\(\rm{40km.}\)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气\(\rm{.}\)下列既可供开发又消耗较低经济的制氢方法是____________\(\rm{(}\)填写编号,多选倒扣分\(\rm{)}\)
              \(\rm{①}\)电解水    \(\rm{②}\)锌和稀硫酸反应   \(\rm{③}\)光解海水
              其次,制得纯氢气后,还需要解决的问题是____________\(\rm{.(}\)写出其中的一个\(\rm{)}\)
            • 8. 合成氨对人类社会发展具有重要意义,结合有关合成氨信息,请按要求回答下列问题.
              I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的\(\rm{SCY}\)陶瓷\(\rm{(}\)能传递\(\rm{H^{+})}\)实验电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率\(\rm{.}\)总反应式为:\(\rm{N_{2}+3H_{2} \underset{{一定条件}}{\overset{SCY{陶瓷}}{{\rightleftharpoons}}}2NH_{3}.}\)则在电解法合成氨的过程中,应将不断地通入______极\(\rm{(}\)填“阴”或“阳”\(\rm{)}\):向另一电极通入\(\rm{N_{2}}\),该电极的反应式为______.
              Ⅱ\(\rm{.}\)据报道,在一定条件下,\(\rm{N_{2}}\)在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应:
              \(\rm{2N_{2}(g)+6H_{2}O(g)⇌4NH_{3}(g)+3O_{2}(g)\triangle H═+1266kJ/mol}\)
              \(\rm{(1)}\)上述反应的平衡常数表达式为______.
              \(\rm{(2)}\)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则如图所示的\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)、\(\rm{d}\)四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是______\(\rm{(}\)填字母代号\(\rm{)}\).

              \(\rm{(3)}\)该反应能否自发进行______.
              Ⅲ\(\rm{.}\)目前工业合成氨的原理为\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌2NH_{3}(g)\triangle H═-93.0kJ/mol}\)
              \(\rm{(1)}\)结合Ⅱ中的数据,则\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)═2H_{2}O(g)\triangle H═}\)______.
              \(\rm{(2)}\)在一定温度下,将\(\rm{1molN_{2}}\)和\(\rm{3molH_{2}}\)混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为\(\rm{2.8mol}\).
              \(\rm{①}\)达平衡时,\(\rm{H_{2}}\)的转化率\(\rm{a_{1}=}\)______.
              \(\rm{②}\)在相同条件下,若起始时只将\(\rm{NH_{3}}\)置于该容器中,达到平衡状态时\(\rm{NH_{3}}\)的转化率为\(\rm{a_{2}}\),当\(\rm{a_{1}+a_{2}=1}\)时,则起始时\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量\(\rm{n(NH_{3})=}\)______ \(\rm{mol}\).
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