13. 一种从废旧电池正极材料(
)中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是

A
电极反应:
B. 电路中转移
电子,理论上可回收
C.
电极连接电源正极
D.
可转化为
和
,会降低锂的理论回收产率
【答案】D
【解析】
【分析】左侧池通入O2生成H2O2,这是还原反应,因此a电极是阴极,连接电源的负极。电极反应:
,右侧池
被氧化为
,这是氧化反应,因此b电极是阳极,连接电源的正极。电极反应:
;阴离子交换膜:允许阴离子(如
、OH-等)通过,以维持电荷平衡。
【详解】A.如上分析,左侧通入氧气生成双氧水,且在
溶液中可生成OH-,该方程式书写正确,A正确
B.电路中转移
电子时,整个体系总电子转移量为
,每释放
对应
电子转移(
),双电极可同时回收
,理论上可回收
,B正确;
C.右侧发生氧化反应:
被氧化为
,阳极连接电源正极,C正确;
D.若
歧化转化为
和
,反应为:
,该歧化反应为碘自身氧化还原,总可得到的电子数(氧化
的总能力)不变:
原本可得到
电子,歧化后
作为氧化剂可得到
电子,总氧化能力不变,理论上脱出回收的
总物质的量不变,因此不会降低锂的理论回收产率,D错误;
故选D。
14. 恒容密闭容器中,等物质的量的和
发生的总反应如下:
,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是

A. 该反应的
B.
点
的消耗速率大于
物质的生成速率
C.
点该反应的
(用物质的量分数代替浓度计算)
D.
点
的平衡转化率为75%
【答案】D
【解析】
【分析】由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加,且在任何时刻物质的量之比恒为3:2:1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6,曲线b代表H2O,曲线c代表H2S。
【详解】A.观察图像可知,随着温度的升高,C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此
4分子,生成物气体共6分子,正反应是气体分子数增大的过程,因此
错误;
B.前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3,因此在反应过程中的任何时刻,
的消耗速率等于
物质(
)的生成速率,B错误;
C.列三段式:
,M点时,C3H8曲线与b曲线(H2O)相交,意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等):1-3x=2x,解得x=0.2,此时各物质的量分别为:C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算C错误;
D.N点时,C3H8曲线与c曲线(H2S)相交,说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x,解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol,故C3H8的平衡转化率为:
正确;
故选D。
15. 室温下,
醋酸铜(
表示
)溶液中
、
、
和
的
曲线如图。保持体系中
元素总物质的量、
元素总物质的量和溶液体积不变,忽略除氢氧化铜以外的其他含铜难溶物。下列说法错误的是

A. Ⅰ为
变化曲线
B. 室温下,
C. 室温下,
D.
点:
【答案】C
【解析】
【分析】初始状态分析:溶液为0.10mol/L的CuAc2。体系中c(Cu)= 0.10mol/L,总(Ac)= 0.20mol/L;低pH值(酸性较强)时:Ac-主要与H+结合形成HAc,因此HAc的浓度最大,接近0.20 mol/L。此时pX=-lg(0.20)≈0.7;观察图像,曲线Ⅲ的起点约为0.7,因此Ⅲ为HAc的曲线。由于Ac-浓度极低,铜元素主要以游离的Cu2+形式存在,其浓度略小于0.10 mol/L。此时pX=-lg(0.10)=1.0。观察图像,曲线Ⅱ的起点约为1.1(略大于1.0代表
),因此Ⅱ为Cu2+的曲线。剩下的曲线Ⅰ代表CuAc+的曲线,据此解答;
【详解】A.由分析可知,Ⅰ为
的变化曲线,A正确;
B.题中反应的
,当pH=3.46时,由Ⅰ和Ⅱ相交可知,此时
,且由M点坐标可知,
,代入平衡常数表达式:
正确;
C.根据P点坐标,此时pH=5.75,,反应
的平衡常数
,代入数据得到:
,故
错误;
D.根据题意,C元素总物质的量不变,即总醋酸根(含各种形态)的浓度保持为0.20 mol/L,存在物料守恒:
,对于HAc的电离平衡常数:
,变形得
,代入题干原式,得到原式=
,将物料守恒式代入得到:原式=
点存在
,由于
=
<
正确;
故选C。