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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:208 题号:13533370
(1)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示:

①电极a名称是___________
②电解质溶液中OH-离子向___________移动(填“电极a”或 “电极b”)。
③电极b的电极反应式为___________
④可以通过NH3跟NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4)。该反应的化学方程式为___________
(2)利用甲烷催化还原氮氧化物,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H =-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H =-1160 kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)   △H = +44 kJ/mol
写出CH4将NO2还原为N2并生成液态水时的热化学方程式___________
(3)科研人员设想用如图原电池装置生产硫酸,则负极的电极反应式为___________。为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度250℃300℃350℃
K2.00.270.012
(1)比较这两种合成甲醇的方法,原子利用率较高的是______(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应Ⅰ,10min后测得,计算可得此段时间的反应速率(用H2表示)为 ______mol/(L·min)。
(3)由表中数据判断∆H1______0(填“>”、“<”或“=”);反应CO2(g)+H2(g)CO(g) + H2O(g) ∆H3, ∆H3= ______(用∆H1和∆H2表示)。
(4)写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式:K=   ______;保持恒温恒容将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍,则化学平衡______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,平衡常数K______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
2021-01-31更新 | 244次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】合理利用和转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。
(1)SO2的排放主要来自煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) H1=akJ·mol-1
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) H2=bkJ·mol-1
③2(NH)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) H3=ckJ·mol-1
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的H=_____kJ·mol-1
(2)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可转化为N2(g)和CO2(g),反应方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H<0。
在25℃、101kPa下,将2molNO、2.4molCO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图1所示。平衡时NO的转化率为_________;0~15min内,v(NO)=_________

(3)NOx的排放主要来自汽车尾气,有人根据反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) H=-34.0kJ·mol-1,用活性炭对NO进行吸附。在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应,测得NO的转化率随时间的变化关系如图2所示:

①判断T1____T2(填“>”“<”或“=”,下同),催化效果M___N,理由是___
②在T1、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数K=_______
(4)以连二硫酸盐(S2O)为媒介,使用间接电化学法可处理NO,装置如图3所示。

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:__________
用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:____________
2020-11-10更新 | 153次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】当前,全球资源紧张、气候变暖已对人类的生存和发展形成了严峻的挑战。发展低碳经济、倡导低碳生活是形势所迫,更是大势所趋。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)工业上将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁,其反应原理为:
①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJ·mol-1
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为___________
(2)适当条件下将CO2和H2以1:3的体积比混合合成甲醇和水:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH =-49.0 kJ·mol-1。在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO2和6 mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:

①该反应的平衡常数表达式为________
②从反应开始到平衡,(H2)=______;氢气的转化率=______;能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施是___________
(3)CO还可以用作燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,其负极反应式为:2CO-4e-+2=4CO2,则正极反应式为__________
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp =3.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合(忽略混合后溶液体积的变化),若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol·L-1,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为___________
2020-02-18更新 | 41次组卷
共计 平均难度:一般