问题 填空题

(8分)根据原电池的知识回答下列问题

(1)图一烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到Al上的现象是                                 

(2)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如图所示:A、B两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的正极反应为:                             

(3)如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体,也可以组成一个原电 池装置,电池的总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则该电池的负极反应式为:          

(4)铅蓄电池放电时反应,若放电消耗2mol硫酸时电路中转移电子_________mol

答案

(1)产生大量气泡   (2)O2+2H2O+4e=4OH

(3)CH4+10OH—8e=CO32+7H2O   (4)2mol (1分)

(1)在原电池中较活泼的金属作负极,不活泼的金属(非金属)作正极。因为镁的活泼性强于Al的,所以若用稀硫酸作电解质溶液,则镁是负极,铝是正极,溶液中的氢离子在正极上得到电子,被还原生成氢气。

(2)在燃料电池中,氧气得到电子,所以氢气等燃料在负极通入,氧气(或空气)在正极通入,因此正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH

(3)甲烷在反应中失去电子,被氧化生成CO2和水,但电解质是氢氧化钾溶液,所以生成的CO2被吸收,生成碳酸钾。所以负极的电极反应式为CH4+10OH—8e=CO32+7H2O。

(4)根据总反应式可判断,铅是还原剂,化合价有0价升高到+2价,失去2个电子,所以每消耗2mol硫酸,反应中转移的电子是2mol。

问答题

2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球减排协议,大会倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视.过渡排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化:

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是______(填字母).

A.△H>0,△S>0

B.△H>0,△S<0

C.△H<0,△S<O

D.△H<0,△S>0

(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在1L固定体积的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.

①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=______.

②该反应的平衡常数表达式K=______.

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是______.(填字母)

A.升高温度

B.将CH3OH(g)及时液化抽出

C.选择高效催化剂

D.再充入1molCO2和3molH2

(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出362.9kJ的热量,写出该反应的热化学方程式为______.

单项选择题