1、
锂−铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池工作时发生复杂的铜腐蚀现象,电池总反应为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A.电池放电时,正极附近溶液pH增大
B.工作时,Li+透过固体电解质向Cu极移动
C.电池放电过程中,空气中的O2并不参加反应
D.两极的有机电解质和水溶液电解质不可对换
2、
实验室有如下材料:铜片、铁片、石墨棒、CuCl2溶液、FeCl3溶液、导线、电流表、盐桥(装有琼脂-KCl的U形管)、烧杯等。甲同学设计了如图1的原电池装置,但乙同学发现甲同学设计的原电池装置效率不高,电流在短时间内就会衰减,为解决以上问题,将原电池设计成了带盐桥的装置,如图2所示。
图1 图2
(1)①事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填序号,下同)。
a.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH>0
b.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH<0
c.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
②甲同学设计的原电池,若将石墨棒改为铁片,则总电极反应式是否改变,若是,写出改变后总的电极反应式,若否,请写出理由:_______________________。
③乙同学设计的原电池电极反应与甲的相同,但电池的效率高很多。乙同学设计的原电池两电极分别为:a是_______(填“铜片”“铁片”或“石墨棒”,下同),b是__________。负极的电极反应式为___________________,正极的电极反应式为____________________。
(2)关于乙同学设计的原电池,下列说法中错误的是____________。
a.实验过程中,左侧烧杯中Cl−浓度增大
b.实验过程中取出盐桥,原电池不能继续工作
c.电子通过盐桥从右侧烧杯进入左侧烧杯中
3、
无机或有机含氧酸分子去掉一个或多个羟基后剩余结构称为酰基,如“—SO2—”称为硫酰(基),SOCl2、SO2Cl2、COCl2分别称为亚硫酰氯、硫酰氯和碳酰氯,它们都有很多相似的性质,如都能发生水解反应生成对应的酸、都可作氯化剂等。回答下列问题:
(1)已知:SO2(g)+PCl5(s)SOCl2(l)+POCl3(l) ΔH1=akJ·mol−1
PCl5(s)+H2O(l)POCl3(l)+2HCl(g) ΔH2=bkJ·mol−1
则反应SOCl2(l)+H2O(l)SO2(g)+2HCl(g) ΔH3=_________kJ·mol−1(用含a、b的代数式表示)。
(2)①在1 L的密闭容器中充入1 mol SO2和2 mol Cl2,发生反应:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)。
反应达平衡后,其他条件不变,减小压强,请在下图中画出改变条件后反应速率随时间的变化曲线图。
②再次达平衡后测得SO2的转化率为35%。反应后向密闭容器中注入足量的BaCl2溶液,最终生成沉淀的质量为__________g。
(3)一定条件下存在反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)ΔH=−108kJ·mol−1,现有3个体积均为
10L的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,按如下所示投料,并在150℃条件下开始反应达平衡。
密闭容器Ⅰ(绝热恒容):1molCO,1molCl2
密闭容器Ⅱ(恒温恒容):1molCOCl2
密闭容器Ⅲ(恒温恒容):1molCO,1molCl2
①容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中COCl2的转化率之和_____________(填“>”“<”或“=”)1;容器Ⅱ反应的化学平衡常数为K1,容器Ⅲ的化学平衡常数为K2,K1与K2的关系为_____________。
②容器Ⅲ中反应前总压强为1atm,反应后的总压强为0.75atm,则反应的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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