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            • 1.

              \(\rm{(1)}\)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图,回答下列问题:


              \(\rm{①B}\)极上的电极反应式为__________________________。
              \(\rm{②}\)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解足量的硫酸铜溶液,当\(\rm{A}\)极处消耗\(\rm{2.24L}\)氧气\(\rm{(}\)标况\(\rm{)}\)时,则电解池阴极产物的质量为_______\(\rm{g}\)。

              \(\rm{(2)}\)实验室模拟电解法吸收\(\rm{NOx}\)的装置如下图所示\(\rm{(}\)图中电极均为石墨电极\(\rm{)}\),若用\(\rm{NO_{2}}\)气体进行模拟电解法吸收实验,写出电解时\(\rm{NO_{2}}\)发生反应的电极反应:________________________________________。




              \(\rm{(3)}\)精炼铜时,粗铜应与直流电源的______极\(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)相连,精炼过程中,电解质溶液中\(\rm{c(Fe^{2+})}\)、\(\rm{c(Zn^{2+})}\)会逐渐增大而影响进一步电解,甲同学设计如图除杂方案:

              已知: 

              沉淀物

              \(\rm{Fe(OH)_{3}}\)

              \(\rm{Fe(OH)_{2}}\)

              \(\rm{Cu(OH)_{2}}\)

              \(\rm{Zn(OH)_{2}}\)

              开始沉淀时的\(\rm{pH}\)

              \(\rm{2.3}\)

              \(\rm{7.5}\)

              \(\rm{5.6}\)

              \(\rm{6.2}\)

              完全沉淀时的\(\rm{pH}\)

              \(\rm{3.9}\)

              \(\rm{9.7}\)

              \(\rm{6.4}\)

              \(\rm{8.0}\)

              则加入\(\rm{H_{2}O_{2}}\)的目的是______________________________,乙同学认为应将方案中的\(\rm{pH}\)调节到\(\rm{8}\),你认为此观点______\(\rm{(}\)填“正确”或“不正确”\(\rm{)}\),理由是______________________。

            • 2. \(\rm{(1)}\)在以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为 ______ ,正极的反应式为 ______ .
              已知\(\rm{CH_{3}OH(l)}\)的燃烧热\(\rm{\triangle H=-726.5kJ⋅mol^{-1}}\),理想状态下,该燃料电池消耗\(\rm{1mol}\)甲醇所能产生的最大电能为\(\rm{702.1kJ}\),则该燃料电池的理论效率为 ______ \(\rm{(}\)燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比\(\rm{)}\).
              \(\rm{(2)}\)用吸收\(\rm{H_{2}}\)后的稀土储氢合金作为电池负极材料\(\rm{(}\)用\(\rm{MH}\)表示\(\rm{)}\),\(\rm{NiO(OH)}\)作为电池正极材料,\(\rm{KOH}\)溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池\(\rm{.}\)电池充放电时的总反应为:
              \(\rm{NiO(OH)+MH⇌Ni(OH)_{2}+M}\)
              \(\rm{①}\)电池放电时,负极的电极反应式为 ______ .
              \(\rm{②}\)充电完成时,\(\rm{Ni(OH)_{2}}\)全部转化为\(\rm{NiO(OH).}\)若继续充电将在一个电极产生\(\rm{O_{2}}\),\(\rm{O_{2}}\)扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为 ______ .
            • 3.

              \(\rm{Li-SOCl_{2}}\)电池可用于心脏起搏器,该电池的电极材料分别为锂和碳,电解质是\(\rm{LiAlCl_{4}-SOCl_{2,}}\)电池的总反应可表示为\(\rm{4Li + 2SOCl_{2}=4LiCl + S + SO_{2} ↑}\)。请回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)电池的负极材料为__________,发生的电极反应式为________________

              \(\rm{(2)}\)电池正极发生的电极反应式为_____________________________________

              \(\rm{(3)SOCl_{2}}\),易挥发,如果把少量水滴到\(\rm{SOCl_{2}}\)中,可以看到有白雾生成,并放出刺激性气味的气体。该电池的组装必须在无水、无氧的条件下进行,原因是__________________________________________________

            • 4.

              电解原理在化学工业中有广泛应用\(\rm{.}\)如图表示一个电解池,装有电解液\(\rm{a}\);\(\rm{X}\)、\(\rm{Y}\)是两块电极板,通过导线与直流电源相连\(\rm{.}\)请回答以下问题:



              \(\rm{(1)}\)如要用电解方法精炼粗铜,电解液\(\rm{a}\)选用\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液,则:

              \(\rm{①X}\)电极的材料是_____,电极反应式为      __________

              \(\rm{②Y}\)电极的材料是_____,电极反应式为_______________。

              \(\rm{(}\)说明:杂质发生的电极反应不必写出\(\rm{)}\)

              \(\rm{(2)}\)若\(\rm{X}\)、\(\rm{Y}\)都是惰性电极,\(\rm{a}\)是饱和\(\rm{NaCl}\)溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:

              \(\rm{①}\)电解池中\(\rm{X}\)极上的电极反应式为      _______,在\(\rm{X}\)极附近观察到的现象是      _______

              \(\rm{②Y}\)电极上的电极反应式为      _______,检验该电极反应产物的方法是      ____________

              \(\rm{③}\)如直流电源使用的是氢氧燃料电池\(\rm{(}\)电解质溶液为氢氧化钾溶液\(\rm{)}\),则:正极电极反应式为     __________ ,负极电极反应式为______________。

            • 5.
              工业上通常用下列方法治理含氮化合物的污染.
              \(\rm{(1)}\)用稀土等催化剂能将汽车尾气中的\(\rm{CO}\)、\(\rm{NO_{x}}\)、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染\(\rm{.}\)已知:
              \(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)═2NO(g)\triangle H=+180.5kJ/mol}\)
              \(\rm{2C(s)+O_{2}(g)═2CO(g)\triangle H=-221.0kJ/mol}\)
              \(\rm{C(s)+O_{2}(g)═CO_{2}(g)\triangle H=-393.5kJ/mol}\)
              写出\(\rm{NO(g)}\)与\(\rm{CO(g)}\)催化转化成\(\rm{N_{2}(g)}\)和\(\rm{CO_{2}(g)}\)的热化学方程式 ______ .
              \(\rm{(2)}\)用\(\rm{NH_{3}}\)还原\(\rm{NO_{x}}\)生成\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O.}\)现有\(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2}}\)的混合气\(\rm{3L}\),可用同温同压下\(\rm{3.5L}\)的\(\rm{NH_{3}}\)恰好使其完全转化为\(\rm{N_{2}}\),则原混合气体中\(\rm{NO}\)和\(\rm{NO_{2}}\)的物质的量之比为 ______ .
              \(\rm{(3)}\)电化学降解治理水中硝酸盐污染\(\rm{.}\)在酸性条件下,电化学降解\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的原理如图\(\rm{1}\),阴极反应式为 ______ .

              \(\rm{(4)}\)科研小组研究铁屑对地下水脱氮的反应原理.
              \(\rm{①pH=2.5}\)时,用铁粉还原\(\rm{KNO_{3}}\)溶液,相关离子浓度、\(\rm{pH}\)随时间的变化关系如图\(\rm{2(}\)部分副反应产物曲线略去\(\rm{).}\)请根据图中信息写出\(\rm{t_{1}}\)时刻前发生反应的离子方程式 ______ ,\(\rm{t_{1}}\)时刻后,反应仍在进行,溶液中\(\rm{NH_{4}^{+}}\)的浓度在增大,\(\rm{Fe^{2+}}\)的浓度却没有增大,可能的原因是 ______ .
              \(\rm{②}\)已知活性炭能吸附\(\rm{NH_{4}^{+}}\)、\(\rm{OH^{-}.pH=2.5}\)时,将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中,可以提高脱氮的效果,其原因是 ______ \(\rm{.}\)正常地下水中含有\(\rm{CO_{3}^{2-}}\),会影响脱氮的效果,其原因为 ______ .
            • 6.
              某固体酸燃料电池以\(\rm{CsHSO_{4}}\)固体为电解质传递\(\rm{H^{+}}\),其基本结构见图,电池总反应可表示为:\(\rm{2H_{2}+O_{2}═2H_{2}O}\),完成下列问题:
              \(\rm{①}\)电子通过外电路从 ______ 极流向 ______ 极\(\rm{(}\)填\(\rm{a}\)或\(\rm{b)}\).
              \(\rm{②b}\)极上的电极反应式为: ______ .
              \(\rm{③}\)每转移\(\rm{0.1mol}\)电子,消耗\(\rm{H_{2}}\)的体积为 ______ \(\rm{L(}\)标准状况下\(\rm{)}\).
            • 7.
              将甲醇与氧气分别通入如图所示的装置的电极中,可构成甲醇燃料电池,请回答下列问题:
              通入甲醇的电极是 ______ \(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极,反应时该电极附近的现象是 ______ ,溶液中\(\rm{K^{+}}\)向 ______ \(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极移动:写出正极反应式: ______ ;若电池工作过程中通过\(\rm{2mol}\)电子,则理论上消耗\(\rm{O_{2}}\) ______ \(\rm{L(}\)标准状况\(\rm{)}\).
            • 8.
              \(\rm{(1)}\)燃料电池已广泛应用于航空领域\(\rm{.}\)如图是一种新型燃料电池装置,其总反应方程式为\(\rm{N_{2}H_{4}+O_{2}=N2+2H_{2}O}\),通入\(\rm{N_{2}H_{4}(}\)肼\(\rm{)}\)的一极是电池的 ______ \(\rm{(}\)填“正极”或“负极”\(\rm{)}\),该电极的电极反应式为 ______ \(\rm{.}\)放电过程中,溶液中的阳离子移向 ______ \(\rm{(}\)填“正极”或“负极”\(\rm{)}\).
              \(\rm{(2)}\)在上述燃料电池中,若完全消耗\(\rm{16gN_{2}H_{4}}\),则理论上外电路中转移电子的物质的量为 ______ \(\rm{mol}\),消耗氧气的体积为 ______ \(\rm{L(}\)标准状况\(\rm{)}\).
              \(\rm{(3)}\)与传统火力发电相比,燃料电池的优点是 ______ 、 ______ .
            • 9. 到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源.
              请回答下列问题:
              \(\rm{(1)2C_{2}H_{2}(g)+5O_{2}(g)═4CO_{2}(g)+2H_{2}O\triangle H=-2599kJ⋅mol^{-1}}\),则乙炔的燃烧热为____________.
              \(\rm{(2)}\)有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯\(\rm{(}\)有副反应发生\(\rm{)}\),这给测定反应热造成了困难,此时可利用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来\(\rm{.}\)已知
              \(\rm{①CO(g)+1/2O_{2}(g)═CO_{2}(g)\triangle H_{1}=-283.0kJ⋅mol^{-1}}\)
              \(\rm{②C(s)+O_{2}(g)═CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-393.5kJ⋅mol^{-1}}\)
              则\(\rm{C(s)+1/2O_{2}(g)═CO(g)\triangle H=}\)____________.
              \(\rm{(3)}\)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程\(\rm{.}\)已知键能数据如下表.
              化学键键能\(\rm{(kJ/mol)}\)化学键键能\(\rm{(kJ/mol)}\)
              \(\rm{N≡N}\)\(\rm{942}\)\(\rm{H-O}\)\(\rm{460}\)
              \(\rm{N-H}\)\(\rm{391}\)\(\rm{O=O}\)\(\rm{499}\)
              \(\rm{H-H}\)\(\rm{437}\)

              反应\(\rm{N_{2}+3H_{2}═2NH_{3}\triangle H=a kJ⋅mol^{-1}.}\)试根据表中所列键能数据估算\(\rm{a}\) 的数值____________.

            • 10. 甲醇应用于精细化工,塑料等领域,是基础的有机化工原料和优质燃料。工业上利用\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CO}\)和\(\rm{CO_{2}}\)等气体体系在催化剂条件下合成甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)}\)。主要反应:
              \(\rm{①CO( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)+2H_{2}(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{) ⇌CH_{3}OH(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{)\triangle H=-91}\) \(\rm{k}\)\(\rm{J·}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{{\,\!}^{—1}}\)
              \(\rm{②CO_{2}( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)+3H_{2}(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{) ⇌CH_{3}OH(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{)+H_{2}O(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{) \triangle H=-49}\) \(\rm{k}\)\(\rm{J·}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{{\,\!}^{—1}}\)
              副反应:\(\rm{③2CO( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)+4H_{2}(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{) ⇌CH_{3}OCH_{3}(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{)+H_{2}O(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{) \triangle H=-206}\) \(\rm{k}\)\(\rm{J·}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{{\,\!}^{—1}}\)
              \(\rm{(1)}\)写出反应\(\rm{②}\)平衡常数的表达式_________________________。
              \(\rm{(2)}\)工业上可利用\(\rm{CH_{3}OH( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)制备\(\rm{CH_{3}OCH_{3}( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\),写出热化学方程式_____________________。
              \(\rm{(3)}\)工业中常用甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在\(\rm{KOH( }\)\(\rm{aq}\)\(\rm{)}\)介质中该电池负极的电极反应式______________________________________________。
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