氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为725. 76 kJ,若上述过程生成的水为气态,则放出的热量________ (填“大于”“小于”或“等于”) 725.76kJ。
(2)生产甲醇的原料 CO 和 H2来源于CH4(g)+H2O (g)⇌CO(g)+3H2(g)△H > 0,100℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1L的定容密封容器中,发生上述反应。
①能说明该反应已达到平衡状态的是________ (填字母代号)。
a.容器内气体密度恒定
b.单位时间内消耗0.1mol CH4的同时生成0.3mol H2
c.容器内的压强恒定
d.3v正(CH4) = v 逆(H2)
②如果反应开始至 5 min 后达到平衡 ,且平衡时CH4的转化率为 50%,则从开始到平衡这段时间内用比表示的反应速率为___________ 。
(3)近几年开发的甲醇燃料电池采用作铂电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理示意图如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/1/19b84217-1881-41fc-a619-6aaeb0168b9a.png?resizew=345)
①P t (a)电极是电池的________ 极,电极反应式为_____________ 。
②如果该电池工作时电路中通过1.806×1023个电子,则消耗 CH3OH___ g。
(1)已知32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为725. 76 kJ,若上述过程生成的水为气态,则放出的热量
(2)生产甲醇的原料 CO 和 H2来源于CH4(g)+H2O (g)⇌CO(g)+3H2(g)△H > 0,100℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1L的定容密封容器中,发生上述反应。
①能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内气体密度恒定
b.单位时间内消耗0.1mol CH4的同时生成0.3mol H2
c.容器内的压强恒定
d.3v正(CH4) = v 逆(H2)
②如果反应开始至 5 min 后达到平衡 ,且平衡时CH4的转化率为 50%,则从开始到平衡这段时间内用比表示的反应速率为
(3)近几年开发的甲醇燃料电池采用作铂电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理示意图如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/1/19b84217-1881-41fc-a619-6aaeb0168b9a.png?resizew=345)
①P t (a)电极是电池的
②如果该电池工作时电路中通过1.806×1023个电子,则消耗 CH3OH
更新时间:2020-07-20 13:12:43
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐1】根据所学知识,回答下列问题。
(1)
和
反应生成
的过程中能量的变化示意图如图所示,说明每生成![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50c03f3252e401ea922694d609531511.png)
_________ (填“吸收”或“放出”)的能量是_______
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/3/d2bda01c-f093-4b3e-9aff-3f31971dd078.png?resizew=183)
(2)已知在高温、高压、催化剂的条件下,
石墨转化为金刚石,吸收
的能量。推测等物质的量的石墨与金刚石在相同条件下完全燃烧,________ 放出的热量多。
(3)我国首创以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功,这种灯以海水为电解质溶液,靠空气中的铝不断被氧化而产生电流。
①正极的电极反应式是________________________ 。
②电子从_______ (填“
”或“空气”,下同)极流向________ 极。
③若将金属镁和铝设计成如图所示的原电池,则负极的电极反应式:_____________________ 。
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb327ea4a788f1a6080a80e955b5f52c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/444497cd37b296f9762dfb3d1ca7bc55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3e12970c4e46404fd80963b58bda7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50c03f3252e401ea922694d609531511.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9235414bc13fe2ad07f1f6fd8f14c9ad.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/3/d2bda01c-f093-4b3e-9aff-3f31971dd078.png?resizew=183)
(2)已知在高温、高压、催化剂的条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76d4dda6aa565a98885393209192172.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01220e5bce6db0164dc91e6957c91cca.png)
(3)我国首创以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功,这种灯以海水为电解质溶液,靠空气中的铝不断被氧化而产生电流。
①正极的电极反应式是
②电子从
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/909fc6ee5998dc6da434bed770af6020.png)
③若将金属镁和铝设计成如图所示的原电池,则负极的电极反应式:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/3/72ee8de2-d156-4dad-a59f-8a07f26078ca.png?resizew=119)
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解答题-实验探究题
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名校
【推荐2】利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/2/814ef7ce-accd-4a3b-af0c-52f9a439cc4f.png?resizew=168)
①用量筒量取 50 mL 0.50 mol·L-1 盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液,并测出其温度;
③将 NaOH 溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________ 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是___________ 。
(3)所用 NaOH 溶液要稍过量的原因是___________ 。
(4)倒入 NaOH 溶液的正确操作是___________ (填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入
(5)使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是___________(填序号)。
(6)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 1 L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________ 。
(7)若用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,测得的中和反应热数值会___________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/2/814ef7ce-accd-4a3b-af0c-52f9a439cc4f.png?resizew=168)
①用量筒量取 50 mL 0.50 mol·L-1 盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液,并测出其温度;
③将 NaOH 溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是
(3)所用 NaOH 溶液要稍过量的原因是
(4)倒入 NaOH 溶液的正确操作是
A.沿玻璃棒缓慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入
(5)使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是___________(填序号)。
A.用温度计小心搅拌 | B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 |
C.轻轻地振荡烧杯 | D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌器轻轻地搅动 |
(6)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 1 L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为
(7)若用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,测得的中和反应热数值会
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【推荐3】回答下列问题:
(1)已知C(s,石墨)=C(s,金刚石),
;则稳定性:金刚石_________ (填“>”或“<”)石墨。
(2)已知:
;
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2fde0b8ee19379f7ab097061812c87b.png)
_________ (填“>”或“<”)
。
(3)在25℃、
下,
气态甲醇(
)完全燃烧放热
。则表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________ 。
(4)合成氨反应的能量变化如图所示,则反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73f45db2ec5f5a1f59b3cda6c1990eda.png)
_________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/28/94969473-4e6a-4a83-a453-a2c16996cf13.png?resizew=326)
(5)几种化学键的键能如下表所示:
①由两种单质化合形成
,焓变![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231e44658ba148fefd82c32fe1d4dfeb.png)
_________
。
②工业上由
与
制备
:
。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为_________ 。
③比较热稳定性:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd2b3c8e8afef3a82d3b998c7b2810a.png)
_________
。(填“>”、“<”或“=”)
(6)
与
体系中存在如图1所示物质转变关系,已知
与中间产物
反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法正确的是_________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/28/b4585565-1213-42f2-9878-078f9d93df28.png?resizew=658)
(1)已知C(s,石墨)=C(s,金刚石),
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940851b1cee35a7c463894386f68adb0.png)
(2)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ed08b71d191031ff00ef541b7a922d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c933cdbd38f0edad405daf1c0fe64e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2fde0b8ee19379f7ab097061812c87b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58f2ddcb217b0d6d00105f5a1c57f229.png)
(3)在25℃、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b84283ed630ac6759f65724fdfec0d15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05a23180326a1fd1690bf93d3d38d0e7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d72b6a97c41759426a2bde24da17458.png)
(4)合成氨反应的能量变化如图所示,则反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73f45db2ec5f5a1f59b3cda6c1990eda.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/28/94969473-4e6a-4a83-a453-a2c16996cf13.png?resizew=326)
(5)几种化学键的键能如下表所示:
化学键 | ||||
键能/ | 941.6 | 154.8 | 283.0 | 200.0 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a305ac4709141d393c72a9df61f7c692.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231e44658ba148fefd82c32fe1d4dfeb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/361f59abc7521c880d24d7eb47015b61.png)
②工业上由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd2b3c8e8afef3a82d3b998c7b2810a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/195a7dca9e2f7e7f29b46b22b17d7772.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd2b3c8e8afef3a82d3b998c7b2810a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e33cc865a266f0ab6e754d00c988293.png)
③比较热稳定性:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd2b3c8e8afef3a82d3b998c7b2810a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d42ae22155716f59a40363724ba6a60b.png)
(6)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55ea54d3d4237da766e67e8b3946f16b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a651a6e659f49f5f6c4ba360646134e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e6b856ca287d920e848e280328f0859.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3411cca9f2a37e2d53695bdf9dd63c6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/28/b4585565-1213-42f2-9878-078f9d93df28.png?resizew=658)
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() ![]() |
D.由图2可知,反应![]() |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。
(1)已知反应 2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) v 正=k 正·c2(NO)·c2(CO),v 逆=k 逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。一定条件下进行该反应,测得 CO 的平衡转化率与温度、起始投料比m=
的关系如图 1 所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427721732005888/2428644863713280/STEM/4bafabeb-6545-4301-aef2-f3ee5bb507a3.png?resizew=243)
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数________ 填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②下列说法正确的是_______ 。
A 投料比:m1<m2<m3
B 汽车排气管中的催化剂可提高 NO 的平衡转化率
C 当投料比 m=2 时,NO 转化率比 CO 转化率小
D 当体系中 CO2和 CO 物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
③若在 1L 的密闭容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO 的转化率为 40%, 则 k 正︰k 逆=_______ (填写分数即可,不用化简)
(2)在 2L 密闭容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2,发生反应 4CO(g)+2NO2(g)
N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,如图 2 为平衡时 CO2的体积分数与温度、 压强的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427721732005888/2428644863713280/STEM/d324a1bc-632e-4974-8494-979f04b278aa.png?resizew=279)
①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高 NO 的转化率,可采 取的措施有______ (填字母序号)
a 增加 CO 的浓度 b 缩小容器的体积 c 改用高效催化剂 d 升高温度
②若在 D 点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,达到的平衡状态可能是图中 A G 点中的______ 点。
(3)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的 H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如下图所示。若导电基体上的 Pt 颗粒增多,造成的后果是______ 。
(1)已知反应 2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/532bed9c447613b26ea54a1558a710b5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427721732005888/2428644863713280/STEM/4bafabeb-6545-4301-aef2-f3ee5bb507a3.png?resizew=243)
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数
②下列说法正确的是
A 投料比:m1<m2<m3
B 汽车排气管中的催化剂可提高 NO 的平衡转化率
C 当投料比 m=2 时,NO 转化率比 CO 转化率小
D 当体系中 CO2和 CO 物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
③若在 1L 的密闭容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO 的转化率为 40%, 则 k 正︰k 逆=
(2)在 2L 密闭容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2,发生反应 4CO(g)+2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427721732005888/2428644863713280/STEM/d324a1bc-632e-4974-8494-979f04b278aa.png?resizew=279)
①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高 NO 的转化率,可采 取的措施有
a 增加 CO 的浓度 b 缩小容器的体积 c 改用高效催化剂 d 升高温度
②若在 D 点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,达到的平衡状态可能是图中 A G 点中的
(3)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的 H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如下图所示。若导电基体上的 Pt 颗粒增多,造成的后果是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427721732005888/2428644863713280/STEM/0edf5cb5-d63d-40ea-99ff-64e85e944955.png?resizew=498)
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【推荐2】含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。
(1)工业上常用NH3和CO2合成尿素[CO(NH2)2],利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。该反应可分两步进行,其能量变化和反应历程如图所示___________ ;
②合成尿素总反应自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(2)一定温度下,将NH3和CO2按2:1的物质的量之比充入一容积恒为10L的密闭容器中发生总反应。15min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。___________ g
min﹣1。
②下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填选项字母)。
A.体系压强不再变化
B.NH3和CO2的浓度之比为2:1
C.气体平均摩尔质量不再变化
D.NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2:1
③25min时再向容器中充入2mol的NH3、1molCO2和2molH2O,则此时平衡___________ (填“正向移动”或“逆向移动”),再次平衡时总反应的平衡常数为 ___________ 。
(3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源,其中存在大量NO。中国科学家在以H2为还原剂清除NO的研究方面取得了显著成果,其化学方程式为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ΔH<0。当固定比例的NO(g)和H2(g)的混合气体,以相同流速分别通过填充有两种催化剂的反应器,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。___________ 。
②M、N、P、Q四点中一定未达到平衡状态的是___________ (填字母)。
(1)工业上常用NH3和CO2合成尿素[CO(NH2)2],利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。该反应可分两步进行,其能量变化和反应历程如图所示
②合成尿素总反应自发进行的条件是
(2)一定温度下,将NH3和CO2按2:1的物质的量之比充入一容积恒为10L的密闭容器中发生总反应。15min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c97ec04a1aa7ac6fce72d589864940a2.png)
②下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
A.体系压强不再变化
B.NH3和CO2的浓度之比为2:1
C.气体平均摩尔质量不再变化
D.NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2:1
③25min时再向容器中充入2mol的NH3、1molCO2和2molH2O,则此时平衡
(3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源,其中存在大量NO。中国科学家在以H2为还原剂清除NO的研究方面取得了显著成果,其化学方程式为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ΔH<0。当固定比例的NO(g)和H2(g)的混合气体,以相同流速分别通过填充有两种催化剂的反应器,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。
②M、N、P、Q四点中一定未达到平衡状态的是
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【推荐3】回收、处理NO2是环境科学研究的重要课题,常用的处理方式有多孔材料吸附法和CH4还原法等。
(1)利用金属有机骨架多孔材料可将N2O4“固定”,能高效吸附NO2,经处理可得到HNO3,其原理如图所示。___________ (填序号)也能说明吸附反应已达到极限。
A.废气颜色不再发生变化
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b342f8d002c484764a7ff8fa2fbb172.png)
C.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5166aaad7fa14951ef71e1acfd283d32.png)
D.混合气体的平均分子质量不再发生变化
②升温不利于NO2的吸附,原因是___________ 。
(2)CH4也可以用来除去NO2。一定条件下,CH4可与NO2反应生成无污染的气态物质与液态水。
已知:反应1:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e67c1fbe46588b9b586f71e7d50ec255.png)
反应2:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ∆H2=-115kJ/mol
①已知CH4的燃烧热为890.3kJ/mol,则
∆H=___________ kJ/mol。
②向恒容密闭容器中充入气体
发生反应
初始压强为192kPa,测得
的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。温度为
时,反应从开始到达平衡所用的时间为10min,则该段时间内的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ade843563be363fea56e31e1a9219f2b.png)
___________
。该温度下,用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
测定该原子坐标的方法为___________ 。
②C、N原子的配位数之比为___________ 。
(4)下图是CH4燃料电池电解制备
的示意图,同时可以得到H2、Cl2、NaOH。___________ 。
②理论上,相同时间内NaOH的产量是
的2倍,原因是___________ 。
(1)利用金属有机骨架多孔材料可将N2O4“固定”,能高效吸附NO2,经处理可得到HNO3,其原理如图所示。
A.废气颜色不再发生变化
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b342f8d002c484764a7ff8fa2fbb172.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5166aaad7fa14951ef71e1acfd283d32.png)
D.混合气体的平均分子质量不再发生变化
②升温不利于NO2的吸附,原因是
(2)CH4也可以用来除去NO2。一定条件下,CH4可与NO2反应生成无污染的气态物质与液态水。
已知:反应1:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7cb1e61b12f934db8a24a567b6d438a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e67c1fbe46588b9b586f71e7d50ec255.png)
反应2:2NO(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
①已知CH4的燃烧热为890.3kJ/mol,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b27f9736677e57071426f4fdd3c55f1.png)
②向恒容密闭容器中充入气体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d661ebf57e6497b91af86ecd29ea56fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6e16767bea4d3817e7156a252c127c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/952ef714d895442b292d59c052e1368a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ade843563be363fea56e31e1a9219f2b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e613e8f25e0fb09bf6e280cada487140.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33230105242fb3a7ac8a01fca481b5d7.png)
②C、N原子的配位数之比为
(4)下图是CH4燃料电池电解制备
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b74a1aa164c52147c2dc46c1c7d1ac60.png)
②理论上,相同时间内NaOH的产量是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b74a1aa164c52147c2dc46c1c7d1ac60.png)
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解答题-工业流程题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为
,含
和
等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641701978439680/2644298642079744/STEM/040d7260-3e89-40e9-bfc5-aad509598608.png?resizew=703)
注:
在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)加快“碱溶”速率的措施有_______ (至少列举2种)
(2)向“过滤I”所得滤液中加入
溶液,溶液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
_______ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)写出“电解I”的化学方程_______ 。
(4)“电解Ⅱ”是电解
溶液,原理如图所示。A的化学式为_______ ,交换膜是_______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641701978439680/2644298642079744/STEM/e4a0c126-97cd-4bd0-998b-86f5f844610b.png?resizew=478)
(5)以甲醇为燃料的新型电池,可做电解熔融氧化铝过程中的电源,使其成本降低,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641701978439680/2644298642079744/STEM/0dd3e632-e936-46f6-9500-9c4a3810b88d.png?resizew=410)
①B极上的电极反应式为_______ 。
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,若阴极产物只有铜,要使溶液复原,可向电解后的溶液中加入的物质有_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d51df16c763a44588b9cab73f9ff98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641701978439680/2644298642079744/STEM/040d7260-3e89-40e9-bfc5-aad509598608.png?resizew=703)
注:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
(1)加快“碱溶”速率的措施有
(2)向“过滤I”所得滤液中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c3e803e5cc9649df47289d5c8c60474.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
(3)写出“电解I”的化学方程
(4)“电解Ⅱ”是电解
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd46a1a853c372c1fb6c7a88cd947e87.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641701978439680/2644298642079744/STEM/e4a0c126-97cd-4bd0-998b-86f5f844610b.png?resizew=478)
(5)以甲醇为燃料的新型电池,可做电解熔融氧化铝过程中的电源,使其成本降低,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641701978439680/2644298642079744/STEM/0dd3e632-e936-46f6-9500-9c4a3810b88d.png?resizew=410)
①B极上的电极反应式为
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,若阴极产物只有铜,要使溶液复原,可向电解后的溶液中加入的物质有
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解答题-工业流程题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】为了提高资源利用率,减少环境污染,化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链,如图所示。
请填写下列空白:
(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理,请从原理上解释粉碎的作用:__________ 。已知氯化炉中反应的氧气和焦炭的理论用料物质的量比为7:6,则氯化炉中发生的化学方程式为:___________ 。其中还原剂的化学式是__________ 。
(2)氩气(Ar)通入还原炉中并不参与反应,通入Ar气的作用是:__________ 。
已知TiC14和Mg反应时放热,则反应物的总能量______ (填“大于”或“小于”或者“等于”)生成物的总能量。
(3)以甲醇(CH3OH)、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式为_________ 。标准状况下,通入11.2LO2并完全反应后,有______ mol电子转移。工作一段时间后,测得溶液的pH____ (填“减小”、“增大”或“不变”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/6/251a9cdc-2cab-404b-8b49-9dfdc8f4ec2f.png?resizew=327)
请填写下列空白:
(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理,请从原理上解释粉碎的作用:
(2)氩气(Ar)通入还原炉中并不参与反应,通入Ar气的作用是:
已知TiC14和Mg反应时放热,则反应物的总能量
(3)以甲醇(CH3OH)、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式为
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【推荐3】二甲醚是一种重要的化工原料,利用水煤气(CO、H2)合成二甲醚是工业上的常用方法,该方法由以下几步组成:
2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH=-90.0 kJ·mol-1①
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.5 kJ·mol-1②
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.1 kJ·mol-1③
(1)下列说法正确的是________ (填字母)。
A.反应①的ΔS<0、ΔH<0,所以能在较低温度下自发进行
B.反应③的H2O与CO的生成速率之比为1∶1时,表示该反应已经达到平衡状态
C.反应②属于加成反应
(2)反应①合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池,请写出甲醇燃料电池(KOH溶液)负极电极反应式
:_______________ ,电池总反应离子方程式:___________________ 。
(3)当合成气中CO与H2的物质的量之比恒定时,温度、压强对CO转化率影响如图1所示,图1中A点的v(逆)________ (填“>”“<”或“=”)B点的v(正),说明理由_____________________________________ 。
(4)一定温度下,密闭容器中发生反应③,该反应的平衡常数表达式K=________________________ ;水蒸气的转化率与
的关系如图2,计算该温度下反应③的平衡常数K=______ 。在图2中作出一氧化碳的转化率与
的曲线。_________________________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/a6119fedc2e84e7d909146ebb926d419.png?resizew=241)
2H2(g)+CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/317b4f26fd194ac7b8df5432cb211bd2.png?resizew=39)
2CH3OH(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/317b4f26fd194ac7b8df5432cb211bd2.png?resizew=39)
CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/317b4f26fd194ac7b8df5432cb211bd2.png?resizew=39)
(1)下列说法正确的是
A.反应①的ΔS<0、ΔH<0,所以能在较低温度下自发进行
B.反应③的H2O与CO的生成速率之比为1∶1时,表示该反应已经达到平衡状态
C.反应②属于加成反应
(2)反应①合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池,请写出甲醇燃料电池(KOH溶液)负极电极反应式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/ceada31aed03423ab13303d0f618e912.png?resizew=3)
(3)当合成气中CO与H2的物质的量之比恒定时,温度、压强对CO转化率影响如图1所示,图1中A点的v(逆)
(4)一定温度下,密闭容器中发生反应③,该反应的平衡常数表达式K=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/20e3d84ce4bf41adb1aa9e8e40cba523.png?resizew=42)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/20e3d84ce4bf41adb1aa9e8e40cba523.png?resizew=42)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/a6119fedc2e84e7d909146ebb926d419.png?resizew=241)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/21/1720156512681984/1751245606830080/STEM/10f35a21a5a0467188e31584c99c4d5b.png?resizew=272)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】I.请根据化学能和热能、电能相关的知识,问答下列问题:
(1)下列变化中,属于放热反应的是______ (填序号)。
①液态水汽化
②Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合
③浓H2SO4稀释
④C+H2O(g)
CO+H2
⑤生石灰跟水反应
⑥碳酸钠粉末滴少量水
(2)Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式:______ 。
(3)已知:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90.8kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H2=-571.6kJ•mol-1
H2O(g)=H2(g)+
O2(g) ΔH3=+241.8kJ•mol-1
根据上述反应CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) △H=______ kJ•mol-1。
(4)某实验小组设计用50mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应,测得的中和热为△H1。若用等浓度的醋酸代替盐酸,测得的中和热为△H2;若用浓硫酸代替盐酸,测得的中和热为△H3,下列说法正确的是______ 。
(5)某化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。______ (填“能”或“不能”)确定三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中,最稳定的是AB(g)。
②根据图可知A2(g)和B2(g)生成1molAB(g)的焓变△H为______ kJ•mol-1。
II.为了探究原电池的工作原理,某化学学习小组设计了一组实验,其装置如图:______ (填离子或分子的化学式)。丙装置中负极反应式为______ 。
(7)当甲装置导线中转移0.3mol电子时,正极生成气体______ L(标准状况下);假设开始时乙装置中两电极质量相等,导线中转移0.3mol电子时,两电极质量相差______ g。
(8)科学家制造出了一种使用固体电解质的燃料电池,其效率很高,可用于航天航空。如图所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-。则d电极上的电极反应式为______ 。
(1)下列变化中,属于放热反应的是
①液态水汽化
②Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合
③浓H2SO4稀释
④C+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6234f017d32cb8e1c8e08bdaf749ac.png)
⑤生石灰跟水反应
⑥碳酸钠粉末滴少量水
(2)Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
(3)已知:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90.8kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H2=-571.6kJ•mol-1
H2O(g)=H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
根据上述反应CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) △H=
(4)某实验小组设计用50mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应,测得的中和热为△H1。若用等浓度的醋酸代替盐酸,测得的中和热为△H2;若用浓硫酸代替盐酸,测得的中和热为△H3,下列说法正确的是
A.△H1>△H2>△H3 | B.△H3>△H1>△H2 |
C.△H2>△H1>△H3 | D.△H1=△H2>△H3 |
(5)某化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。
②根据图可知A2(g)和B2(g)生成1molAB(g)的焓变△H为
II.为了探究原电池的工作原理,某化学学习小组设计了一组实验,其装置如图:
(7)当甲装置导线中转移0.3mol电子时,正极生成气体
(8)科学家制造出了一种使用固体电解质的燃料电池,其效率很高,可用于航天航空。如图所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-。则d电极上的电极反应式为
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解答题-无机推断题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】A、B、C、D 是原子序数依次增大的同一短周期元素,A、B 是金属元素,C、D 是非金属元素,A、B的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水。
(1)A 与 C 可形成化合物 A2C,写出该化合物的电子式为_____ 。
(2)B 与 D 形成的化合物是_____ (填“离子化合物”或“共价化合物”),验证该结 论的实验方法是_____ 。
(3)C 的低价氧化物通入 D 单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为_____ 。
(4)用 C 的最高价含氧酸 W 的溶液作电解质溶液(物质的量浓度为 5.2mol/L,体积为1L, 假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/30/489bb005-6959-4b94-8515-808cdf20d227.jpg?resizew=194)
①在 a 电极上发生的反应可表示为_____ 。
②若电池工作一段时间后,a 极消耗 0.05molPb, b 电极的质量变化为________ g,则此时 W 溶液的浓度 为___________ mol/L。
(1)A 与 C 可形成化合物 A2C,写出该化合物的电子式为
(2)B 与 D 形成的化合物是
(3)C 的低价氧化物通入 D 单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为
(4)用 C 的最高价含氧酸 W 的溶液作电解质溶液(物质的量浓度为 5.2mol/L,体积为1L, 假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/30/489bb005-6959-4b94-8515-808cdf20d227.jpg?resizew=194)
①在 a 电极上发生的反应可表示为
②若电池工作一段时间后,a 极消耗 0.05molPb, b 电极的质量变化为
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】羰基硫(O=C=S)广泛存在于以煤为原料制备的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染等。羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法,其反应式分别为:
①氢解反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23c180d1bdb26706c3ebaae1314620e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/323e184410dca00a2fae9c3911f3641e.png)
②水解反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/133a10480e78e29f1e74200a528938c3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a568d35687e5fb28286ae3cba18c60a.png)
请回答下列问题:
(1)根据上述信息,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2916a9b1ca2a051c565eb26da0a8d389.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a6f0be55d32b2990e81a7c76929539f.png)
___________ 。
(2)某温度时,在恒容密闭容器中用活性
作催化剂发生羰基硫(COS)的水解反应,COS(g)的平衡转化率随不同投料比
的转化关系如图1所示。其他条件相同时,改变反应温度,测得反应时间为ts时COS的水解转化率如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/4/b175dcc5-1d2d-4b2e-9752-4a5f96555f62.png?resizew=575)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/4/8c17194b-afb6-4b80-b8f0-9b791b6b7960.png?resizew=217)
图3
①反应时间为
时,该水解反应的最佳反应条件为投料比![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8362fd0c3b64809aad501ae63afcb111.png)
___________ ,温度为___________ 。
②当温度升高到一定值后,发现反应时间为ts时COS(g)的水解转化率降低,猜测可能的原因是___________ (写出两条即可)。
(3)羰基硫(COS)的氢解反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图3所示,其中表示逆反应的平衡常数(
)变化曲线的是___________ (填“A”或“B”)。
时,向容积为10L的恒容密闭容器中充入
和
,发生COS的氢解反应,则该温度下COS的平衡转化率为___________ 。
(4)COS氢解反应产生的CO可合成二甲醚(
),二甲醚燃料电池的工作原理如图4所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/4/5e512044-829c-4666-b94b-3b3a39190521.png?resizew=397)
图4
①该电池的负极反应式为___________ 。
②若利用该燃料电池电解硫酸钠溶液,消耗4.6g二甲醚后,在电解池两极共收集到13.44L(标准状况)气体,则该燃料电池装置的能量利用率为___________ (结果保留3位有效数字)。
①氢解反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23c180d1bdb26706c3ebaae1314620e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/323e184410dca00a2fae9c3911f3641e.png)
②水解反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/133a10480e78e29f1e74200a528938c3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a568d35687e5fb28286ae3cba18c60a.png)
请回答下列问题:
(1)根据上述信息,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2916a9b1ca2a051c565eb26da0a8d389.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a6f0be55d32b2990e81a7c76929539f.png)
(2)某温度时,在恒容密闭容器中用活性
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9880a7f02dcbc321d283fe5bb3b29e96.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef8028160a495ff41f632b40a742312a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/4/b175dcc5-1d2d-4b2e-9752-4a5f96555f62.png?resizew=575)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/4/8c17194b-afb6-4b80-b8f0-9b791b6b7960.png?resizew=217)
图3
①反应时间为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c1a48b92c61d209d0556e4cd8fdb70b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8362fd0c3b64809aad501ae63afcb111.png)
②当温度升高到一定值后,发现反应时间为ts时COS(g)的水解转化率降低,猜测可能的原因是
(3)羰基硫(COS)的氢解反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图3所示,其中表示逆反应的平衡常数(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42f7d1c4184f2ba04ae4a2a78a6639d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e8c059b674817c92accf83c7974f3c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c298e69fd4584227c11c65759f009d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e543c7f5ef5067645c99d85f75c3e6e6.png)
(4)COS氢解反应产生的CO可合成二甲醚(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/585a44d50e0401584604811db5b8f943.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/4/5e512044-829c-4666-b94b-3b3a39190521.png?resizew=397)
图4
①该电池的负极反应式为
②若利用该燃料电池电解硫酸钠溶液,消耗4.6g二甲醚后,在电解池两极共收集到13.44L(标准状况)气体,则该燃料电池装置的能量利用率为
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