Question

【題目】鎳鎘（Ni—Cd）可充電電池在現代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有關該電池的說法正確的是

A．充電時陽極反應：Ni(OH)2 －e— + OH- = NiOOH + H2O

B．充電過程是化學能轉化為電能的過程

C．放電時負極附近溶液的堿性不變

D．放電時電解質溶液中的OH-向正極移動

【答案】A

【解析】放電相當于原電池，充電相當于電解池。充電是把電能轉化為化學能，B不正確。放電時負極反應式為Cr－2e－＋2OH－=Cr(OH)2，所以負極附近溶液的堿性減弱，C不正確。在原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，D不正確。答案是A。

【題型】單選題
【結束】
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【題目】根據所學知識完成題目：

（1）某課外活動小組同學用圖1裝置進行實驗，試回答下列問題：

①若開始時開關K與a連接，則鐵發生電化學腐蝕中的___腐蝕．請寫出正極反應式：___ ．

②若開始時開關K與b連接時，兩極均有氣體產生，則N端是電源的___極（填正或負），則總反應的離子方程式為___ ．

（2）該小組同學設想，用如圖2所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉．
①制得的氫氧化鈉溶液從出口（填“A”、“B”、“C”或“D”）___導出．通過陰離子交換膜的離子數___（填“＞”、“＜”或“=”）通過陽離子交換膜的離子數．

②通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因：___ ．

【答案】 吸氧 O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ 負 2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑ D ＜ H+在陰極放電，水的電離平衡正向移動，溶液中OH﹣濃度增大，pH增大（合理即可）

【解析】（1）①若開始時開關K與a連接，該裝置構成原電池，發生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕，正極上氧氣發生還原反應；②若開始時開關K與b連接時，兩極均有氣體產生，則Fe作陰極，石墨作陽極，陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電。

（2）①陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成；根據陰陽離子的移動方向，通過相同電量時，陰陽離子交換的個數判斷；②水電離生成的氫離子放電，而氫氧根離子不放電。

（1）①開關K與a連接，為原電池，NaCl溶液為中性，發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發生還原反應，電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案為：吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-；

②K與b連接，為電解池，若開始時開關K與b連接時，兩極均有氣體產生，則Fe作陰極，石墨作陽極，氯離子、氫離子放電，則N為電源負極，電解的總離子反應為2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案為：2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；

（2）①陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成，由圖可知，D在陰極附近，制得的氫氧化鈉溶液從D出口導出；陽極氫氧根離子放電，因此硫酸根離子向陽極移動，陰極氫離子放電，因此鈉離子向陰極移動，所以通過相同電量時，通過陰離子交換膜的離子數小于通過陽離子交換膜的離子數，故答案為：D；＜；

②水電離出的氫離子在陰極放電，而氫氧根離子不放電，促進水的電離，導致溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大，故答案為：H+在陰極放電，水的電離平衡正向移動，溶液中OH-濃度增大，pH增大（合理即可）。

【題型】綜合題
【結束】
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【題目】在某一容積為5L的密閉容器內，加入 0.2mol的CO和0.2mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發生如下反應：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）；△H＞0反應中CO2的濃度隨時間變化情況如下圖：

（1）根據上圖數據，反應開始至達到平衡時，CO2的化學反應速率為v（CO2）=___mol/（Lmin）；反應達平衡時，c（H2O）=___ mol/L，該溫度下的平衡常數K=___ ．

（2）判斷該反應達到平衡的依據是___ ．

①正、逆反應速率都為零

②CO減少的化學反應速率和CO2減少的化學反應速率相等

③CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等

④CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發生變化

（3）如要一開始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2，在相同的條件下，反應達平衡時，c（H2）=___mol/L．

Answer 1

【答案】 0.03 0.01 9 ②④ 0.03

【解析】(1)根據

由圖知道平衡時二氧化碳的濃度為0.03mol/L，則反應消耗H2O的濃度0.03mol/L，平衡時H2O的濃度為：0.2mol/5L0.03mol/L=0.01mol/L；

根據三段式：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始量(mol/L)0.040.0400

轉化量(mol/L)0.030.030.030.03

平衡量(mol/L)0.010.010.030.03

則平衡常數

故答案為：0.03；0.01；9；

(2)①正、逆反應速率都為零，該反應沒有開始，所以一定沒有達到平衡狀態，故錯誤；②CO減小的化學反應速率和CO2減小的化學反應速率相等，正逆反應速率相等，該反應達到平衡狀態，故正確；③CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等，該反應不一定達到平衡狀態，與反應物初始濃度及轉化率有關，故錯誤；④CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發生變化，該反應正逆反應速率相等，達到平衡狀態，故正確。故答案為：②④；

(3)如果一開始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2，與開始時加入0.3molCO和0.3molH2O為等效平衡，則兩種條件下，達到平衡狀態時其H2的物質的量濃度相等，所以達到平衡狀態時，c(H2)=0.03mol/L；故答案為：0.03。