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電解池.電解池的構成條件電極反應與氧化還原反應的關系【查看更多】

電解

（1）電解：__________________叫做電解。

電解池：__________________的裝置，也就是__________________的裝置叫做電解池或電解槽。

（2）構成電解池的條件

①_________；

②__________________；

③__________________。

（3）電解池的兩極

陽極與_________相連，在陽極上發生_________反應。

陰極與_________相連，在陰極上發生_________反應。

（4）電解質溶液導電的實質

電解質溶液導電的過程，就是_________過程，就是在陰陽兩極發生氧化還原反應的過程。

（5）離子的放電

陰陽離子在兩極得失電子的過程稱放電。多種陽離子或多種陰離子分別移向陰極、陽極時，優先放電的是_____________的離子。

寫出下列離子在陰、陽兩極放電的電極方程式：

Ag⁺、Fe³⁺、H⁺、Zn²⁺、OH^-、Br^-、S^2-、

____________________________________；

____________________________________。

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Ⅰ．在一定條件下，二氧化硫和氧氣發生如下反應：2SO₂（g）+O₂ （g）

2SO₃（g）△H＜0

（1）600℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中SO₂、O₂、SO₃物質的量變化如圖，反應處于平衡狀態的時間是

15～20min和25～30min

．
（2）據圖判斷，反應進行至20min時，曲線發生變化的原因是

增加了O₂的量

（用文字表達）；10min到15min的曲線變化的原因可能是

AB

（填寫編號）．
A．加了催化劑 B．縮小容器體積 C．降低溫度 D．增加SO₃的物質的量
（3）下列是某研究機構的研究成果．硫酸工業的原料氣是二氧化硫、氧氣及大量的氮氣，根據下列兩幅圖表，解讀正確的選項是

AB

（填寫字母序號）

A．SO₂濃度高大，生產工藝復雜，生產成本反而會增加
B．生成規模大，氣體用量多，生產成本就越低
C．SO₂轉化率越大，生產成本越低
D．適量加入催化劑，可大大提高SO₂的轉化率
Ⅱ．水煤氣（主要成分：CO、H₂ ）是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得．己知：
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）△H=+131.3kJ?mol^-1
C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
H₂ （g）+

1

2

O₂ （g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1
H₂ （g）+

1

2

O₂ （g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ?mol^-1
（1）由CO、H₂在一定條件下可獲得汽油的替代品--甲醇，甲醇的燃燒熱為-726.5kJ/mol，試寫出由CO、H₂生成甲醇的熱化學方程式

CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（l）△H=-128.1kJ?mol^-1

．
（2）甲醇-NaOH溶液-空氣燃料電池已廣泛的應用，試寫出其負極的電極反應式

CH₃OH-6e+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O

．

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Ⅰ．描述弱電解質電離情況可以用電離度（電離度：一定條件下，當弱電解質達到電離平衡時，溶液中已電離的電解質分子數占原電解質分子總數的百分數）和電離平衡常數表示，下表1是常溫下幾種弱酸的電離平衡常數（Ka）和弱堿的電離平衡常數（Kb），表2是常溫下幾種難（微）溶物的溶度積常數（Ksp）。

請回答下面問題：
⑴下列能使醋酸溶液中CH₃COOH的電離度增大，而電離常數不變的操作是_______（填序號）。
A．升高溫度 B．加水稀釋 C．加少量的CH₃COONa固體 D．加少量冰醋酸
⑵CH₃COONH₄的水溶液呈______（選填“酸性”、“中性”、“堿性”），理由是____________________。
⑶工業中常將BaSO₄轉化為BaCO₃后，再將其制成各種可溶性的鋇鹽（如：BaCl₂）。具體做法是用飽和的純堿溶液浸泡BaSO₄粉末，并不斷補充純堿，最后BaSO₄轉化為BaCO₃。現有足量的BaSO₄懸濁液，在該懸濁液中加純堿粉末并不斷攪拌，為使c(SO₄^2－ )達到0.0l mol/L以上，則溶液中c(CO₃^2－ )應≥_______ mol/L。
Ⅱ．化學在能源開發與利用中起著重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH₃OCH₃）等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工產品和液體燃料，可以利用下列反應制取乙醇。
2CO₂(g)+6H₂(g)

CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) △H＝a kJ/mol 在一定壓強下，測得上述反應的實驗數據如下表。

根據表中數據分析：
①上述反應的 a_______0(填“大于”或“小于”)。
②在一定溫度下，提高氫碳(即n(H₂)/n(CO₂) )比，平衡常數K值_______（填“增大”、“減小”、或“不變”），對生成乙醇______（填“有利”或“不利”）。
⑵催化劑存在的條件下，在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H₂，同樣可制得乙醇(可逆反應)。該反應過程中能量變化如圖所示：

①寫出CO和H₂制備乙醇的熱化學反應方程式_________________。
②在一定溫度下，向上述密閉容器中加入1 mol CO、3 mol H₂及固體催化劑，使之反應。平衡時，反應產生的熱量為Q kJ，若溫度不變的條件下，向上述密閉容器中加入4 mol CO、
12 mol H₂及固體催化劑，平衡時，反應產生的熱量為w kJ，則w的范圍為___________。
⑶二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀的新型燃料，具有清潔、高效的優良性能。以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池，其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似。該電池中負極上的電極反應式是_________________。

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Ⅰ．描述弱電解質電離情況可以用電離度（電離度：一定條件下，當弱電解質達到電離平衡時，溶液中已電離的電解質分子數占原電解質分子總數的百分數）和電離平衡常數表示，下表1是常溫下幾種弱酸的電離平衡常數（Ka）和弱堿的電離平衡常數（Kb），表2是常溫下幾種難（微）溶物的溶度積常數（Ksp）。

請回答下面問題：
⑴下列能使醋酸溶液中CH₃COOH的電離度增大，而電離常數不變的操作是_______（填序號）。
A．升高溫度 B．加水稀釋 C．加少量的CH₃COONa固體 D．加少量冰醋酸
⑵CH₃COONH₄的水溶液呈______（選填“酸性”、“中性”、“堿性”），理由是____________________。
⑶工業中常將BaSO₄轉化為BaCO₃后，再將其制成各種可溶性的鋇鹽（如：BaCl₂）。具體做法是用飽和的純堿溶液浸泡BaSO₄粉末，并不斷補充純堿，最后BaSO₄轉化為BaCO₃。現有足量的BaSO₄懸濁液，在該懸濁液中加純堿粉末并不斷攪拌，為使c(SO₄^2－ )達到0.0l mol/L以上，則溶液中c(CO₃^2－ )應≥_______ mol/L。
Ⅱ．化學在能源開發與利用中起著重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH₃OCH₃）等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工產品和液體燃料，可以利用下列反應制取乙醇。
2CO₂(g)+6H₂(g)

CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) △H＝a kJ/mol 在一定壓強下，測得上述反應的實驗數據如下表。

根據表中數據分析：
①上述反應的 a_______0(填“大于”或“小于”)。
②在一定溫度下，提高氫碳(即n(H₂)/n(CO₂) )比，平衡常數K值_______（填“增大”、“減小”、或“不變”），對生成乙醇______（填“有利”或“不利”）。
⑵催化劑存在的條件下，在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H₂，同樣可制得乙醇(可逆反應)。該反應過程中能量變化如圖所示：

①寫出CO和H₂制備乙醇的熱化學反應方程式_________________。
②在一定溫度下，向上述密閉容器中加入1 mol CO、3 mol H₂及固體催化劑，使之反應。平衡時，反應產生的熱量為Q kJ，若溫度不變的條件下，向上述密閉容器中加入4 mol CO、
12 mol H₂及固體催化劑，平衡時，反應產生的熱量為w kJ，則w的范圍為___________。
⑶二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀的新型燃料，具有清潔、高效的優良性能。以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池，其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似。該電池中負極上的電極反應式是_________________。

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Ⅰ：甲醇燃料電池的種類很多。
（1）我們常用的一種甲醇燃料電池，是以甲醇與氧氣的反應為原理設計的，其電解質溶液是KOH溶液。寫出該電池負極的電極反應式_______________。
（2）下圖為常用筆記本電腦所用甲醇質子交換膜燃料電池的結構示意圖。該裝置中________（填“a”或“b”）為電池的正極，已知任何反應都具有一定的可逆性。該甲醇質子交換膜燃料電池在實際工作中，各反應物、生成物均以氣態的形式存在且反應也具有一定可逆性，即其反應原理可表示為 2CH₃OH（g）＋3O₂（g）

2CO₂（g）＋4H₂O（g），試寫出該條件下反應的平衡常數（K）___________ ；在電腦的使用過程中，電池的溫度往往因為各種原因會升高，試判斷溫度升高時該反應的平衡常數（K）____________（填增大、減小、不變），其反應的正反應速率 ___________（填增大、減小、不變）；溫度升高_________（填有利或不利于）電池將化學能轉化為電能。

（3）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH(l)＋3O₂(g)===2CO₂(g)＋4H₂O(g)　ΔH1＝－1 275.6 kJ·mol^－1
②2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂₍g) ΔH2＝－566.0 kJ·mol^－1
③H₂O(g)===H₂O(l)　ΔH3＝－44.0 kJ·mol^－1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：__________。
II：某溫度下，向密閉容器中充入2.0 mol CO和1.0mol H₂O，發生反應：
CO（g）+H₂O（g）

CO₂（g）+H₂（g）。 CO的轉化率隨時間變化關系如圖，回答下列問題：

（4）如果一個可逆反應的平衡常數K值很大，下列說法正確的是_________（填字母）。
A．該反應的反應物混合后很不穩定
B．該反應一旦發生將在很短的時間內完成
C．該反應體系達到平衡時至少有一種反應物的百分含量很小
D．該反應一定是放熱反應
E．該反應使用催化劑意義不大
（5）t₂時刻向平衡體系中再通入1.0 mol H₂O（g），t₃時刻重新建立平衡，請在原坐標圖中將改變這一條件后CO的轉化率的變化趨勢表示出來，必須注明再次建立平衡后CO的轉化率。

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