燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池,除氢气外,烃、肼、甲醇等液体或气体,均可以作燃料电池的燃料。请回答下列问题:
(1)以甲烷和氧气为原料,氢氧化钠溶液为电解质溶液构成电池.写出其正极反应式
。
(2)以上述电池为电源,通过导线与图14电解池相连。
(Ⅰ)X、Y为石墨,a为1L0.1mol/L的氯化钾溶液,写出电解总反应的离子方程式
。
(II)X、Y分别为铁、铜,a为1L0.1mol/L硫酸铜溶液,写出X电极反应式
。
(3)室温时,按(I)电解一段时间后,取25mL上述电解后溶液,滴加0.2mol/L醋酸得到图15(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)。
①结合图15计算消耗标准状况下甲烷 mL。
②若图15的B点pH=7,则酸碱恰好完全反应的点是 区间(填“AB”、“BC”或“CD”)。
③AB区间溶液中各离子浓度大小关系是 。
人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇(CH3OH)等产生,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:25℃,101kPa下:H2(g)+ 1/2O2(g)═H2O(g)△H1=-242kJ/mol
CH3OH(g)+ 3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=-676kJ/mol
(1)写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式______________________;
(2)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下图所示:
①电池外电路电子的流动方向为__________________(填写“从A到B”或“从B到A”)。
②工作结束后,B电极室溶液的酸性与工作前相比将_________(填写“增大”、“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。
③A电极附近甲醇发生的电极反应式为______________ ;
(3)已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(二甲醚)(g)+H2O(g),温度T1时平衡常数为400,此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol•L-1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:V正_________ V逆(填“>”“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时C(CH3OH)= ______;该时间内反应速率V(CH3OH)=_____。
(4)一定条件下CO和H2也可以制备二甲醚,将amolCO与3amolH2充入一固定体积的密闭容器中,发生反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(二甲醚) (g)+CO2(g) △H<0,要提高CO的转化率,可以采取的措施是_______(填字母代号)
a.分离出二甲醚b.加入催化剂c.充入He,使体系压强增大d.增加CO的浓度
e.再充入1molCO和3molH2
现有25℃时0.1mol•L-1的氨水,请回答下列问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中______(填“增大”“减小”“不变”).
(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好中和,写出反应的离子方程式______;所得溶液的pH_____(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因______;
(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH4+)="a" mol•L-1,则c(SO42-)=______;
(4)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺是______;
(1)向含有AgI固体的饱和溶液中:
①加入固体AgNO3,则c(I-)________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。
②若加入更多的AgI固体,则c(Ag+)________
③若加入固体AgCl,c(I-)________,而c(Ag+)________
(2)右图分别是量筒、滴定管的一部分,则:滴定管应该是_______(填编号),读数为_______mL(虚线标注处);
(3)室温下,甲溶液的pH是4,乙溶液的pH是5;甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为_________;
按要求完成以下化学方程式:(是离子反应的只写离子方程式)
(1)铁在氯气中燃烧____________________________;
(2)将二氧化硫气体通入足量的澄清石灰水中__________________________;
(3)工业上氨在催化剂作用下与氧气反应__________________________;
(4)钠与硫酸铜溶液反应_______________、___________;
(1)用单线桥表示下列反应中电子转移方向和数目:
KIO3+6HI =KCl+3H2O+3I2
(2)钙元素是人体必需的常量元素,所有的细胞都需要钙元素,测定人体血液中钙元素的含量常用到如下两个反应:
①CaC2O4+H2SO4=H2C204+CaSO4
②2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
上述反应②的还原剂是__________;若收集到44.8mL(标准状况)的CO2时,消耗氧化剂__________ mol,有__________mol电子发生转移,相当于测出含钙元素的质量是_____g。