NOx是污染大气的主要成分之一,它主要来源于汽车尾气的排放和化石燃料的燃烧。为解决其污染问题,科学研究进行了各种脱硝实践。
(1)氨气脱硝反应,实现二者的无害化处理,已知下列反应:
①
②
③
则的△H=_______ 。
(2)去除NO的反应历程如图1所示,此反应中的氧化剂为_______ (填化学式),含铁元素的中间产物有_______ 种。
若选用不同的铁的氧化物为催化剂可实现较低温度下的转化,根据图2选择的适宜条件为_______ 。
(3)利用电化学原理脱硝可同时获得电能,其工作原理如图所示。则负极发生的电极反应式为_______ ,当外电路中有2 mol电子通过时,理论上通过质子膜的微粒的物质的量为_______ 。
(1)氨气脱硝反应,实现二者的无害化处理,已知下列反应:
①
②
③
则的△H=
(2)去除NO的反应历程如图1所示,此反应中的氧化剂为
若选用不同的铁的氧化物为催化剂可实现较低温度下的转化,根据图2选择的适宜条件为
(3)利用电化学原理脱硝可同时获得电能,其工作原理如图所示。则负极发生的电极反应式为
更新时间:2023-09-18 10:38:48
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解答题-原理综合题
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【推荐1】以氢气、一氧化碳为主要组分的合成气是一种重要的化工原料,可以合成二甲醚、甲醇等许多重要的化工产品。回答下列问题:
(1)已知反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) △H1=-2.8kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H2=-122.5kJ·mol-1
1mol液态水全部蒸发为气态水吸收44.0kJ的能量,则以气态CO和气态H2为原料制备气态CH3OCH3和水蒸气的热化学方程式是___ 。
(2)在一温度恒定的密闭容器中通入一定量的CO和H2,在催化剂作用下转化为CH3OCH3(g),当CO与H2的投料比为____ 时,混合气体CH3OCH3的体积分数最大;为了提高CH3OCH3的平衡产率,不改变温度,可以采取的措施有____ (答出一条即可)。
(3)改用不同的催化剂可以利用合成气制备甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OCH3(g) △H<0,v正=k正x(CO)·x2(H2),v逆=k逆x(CH3OCH3),k正、k逆分别为正逆反应速率常数,x为物质的量分数。
①该反应在某条件下达到平衡后,降低温度,k正___ (填“增大”或“减小,下同),k逆___ ,且k正的变化程度___ (填“大于”“小于”“等于”)k逆变化的程度。
②在实验室模拟工业合成甲醇的反应,在一恒压密闭容器内充入1mol CO、2mol H2和1mol He(代替合成气中的杂质,不参与反应),测得压强为pMPa,加入合适催化剂后在恒温条件下开始反应,测得容器的体积变化如表:
则氢气的平衡转化率为___ ,该温度下的平衡常数Kp为____ (MPa)-2(Kp为以分压表示的平衡常数,请用含p的式子表示)。
(4)利用二氧化碳和甲烷经催化重整,可以制得合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),按一定体积比加入甲烷和二氧化碳,在恒容条件下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。则下列叙述正确的是___ 。
(1)已知反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) △H1=-2.8kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H2=-122.5kJ·mol-1
1mol液态水全部蒸发为气态水吸收44.0kJ的能量,则以气态CO和气态H2为原料制备气态CH3OCH3和水蒸气的热化学方程式是
(2)在一温度恒定的密闭容器中通入一定量的CO和H2,在催化剂作用下转化为CH3OCH3(g),当CO与H2的投料比为
(3)改用不同的催化剂可以利用合成气制备甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OCH3(g) △H<0,v正=k正x(CO)·x2(H2),v逆=k逆x(CH3OCH3),k正、k逆分别为正逆反应速率常数,x为物质的量分数。
①该反应在某条件下达到平衡后,降低温度,k正
②在实验室模拟工业合成甲醇的反应,在一恒压密闭容器内充入1mol CO、2mol H2和1mol He(代替合成气中的杂质,不参与反应),测得压强为pMPa,加入合适催化剂后在恒温条件下开始反应,测得容器的体积变化如表:
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
容器体积/L | 4 | 3.5 | 3.2 | 3.0 | 2.9 | 2.8 | 2.8 |
(4)利用二氧化碳和甲烷经催化重整,可以制得合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),按一定体积比加入甲烷和二氧化碳,在恒容条件下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。则下列叙述正确的是
A.该反应△H>0 |
B.此反应的优选温度为1000℃ |
C.在恒压条件下进行该反应,产率将更高 |
D.催化剂的使用可以降低反应的活化能,从而使平衡产率提高 |
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解答题-工业流程题
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【推荐2】聚合硫酸铁(PFS) 是一种高效的无机高分子絮凝剂。某工厂利用经浮选的硫铁矿烧渣 (有效成分为Fe2O3和Fe3O4) 制备PFS,其工艺流程如下图所示。
(1)“还原焙烧”过程中,CO还原Fe3O4生成FeO的热化学方程式为___________________________ 。
已知:Fe3O4(s)+C(s)=3FeO(s)+CO(g) ΔH1= 191.9kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1
C(s)+CO2(g) =2CO(g) ΔH3= 172.5kJ·mol-1
(2)CO是“还原焙烧" 过程的主要还原剂。下图中,曲线表示4个化学反应a、b、c、d达到平衡时气相组成和温度的关系,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域。a属于_________ (填“吸热反应”或“放热反应”);570℃时,d反应的平衡常数K=_________________ 。
(3)工业上,“还原培烧”的温度一般控制在800℃左右,温度不宜过高的理由是____________________ 。
(4)若“酸浸”时间过长,浸出液中Fe2+含量反而降低,主要原因是___________________________ 。
(5)已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-17, Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,若浸出液中c(Fe2+) =10-1.8mol·L-1,为避免“催化氧化”过程中产生Fe(OH)3,应调节浸出液的pH≤_____________ 。
(6)FeSO4溶液在空气中会缓慢氧化生成难溶的Fe(OH)SO4,该反应的离子方程式为_________________________ 。“催化氧化”过程用NaNO2作催化剂(NO起实质上的催化作用)时,温度与Fe2+转化率的关系如右图所示(反应时间相同),Fe2+转化率随温度的升高先上升后下降的原因是_______________________________ 。
(1)“还原焙烧”过程中,CO还原Fe3O4生成FeO的热化学方程式为
已知:Fe3O4(s)+C(s)=3FeO(s)+CO(g) ΔH1= 191.9kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1
C(s)+CO2(g) =2CO(g) ΔH3= 172.5kJ·mol-1
(2)CO是“还原焙烧" 过程的主要还原剂。下图中,曲线表示4个化学反应a、b、c、d达到平衡时气相组成和温度的关系,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域。a属于
(3)工业上,“还原培烧”的温度一般控制在800℃左右,温度不宜过高的理由是
(4)若“酸浸”时间过长,浸出液中Fe2+含量反而降低,主要原因是
(5)已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-17, Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,若浸出液中c(Fe2+) =10-1.8mol·L-1,为避免“催化氧化”过程中产生Fe(OH)3,应调节浸出液的pH≤
(6)FeSO4溶液在空气中会缓慢氧化生成难溶的Fe(OH)SO4,该反应的离子方程式为
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【推荐3】是燃煤烟气中的主要污染物之一,可通过如下多种方法治理。
(1)用生物质热解气(主要成分CO、)将在高温下还原成单质硫。其中涉及到的主要反应有:
反应1:
反应2:
反应3:
①反应1的平衡常数表达式为_______ 。
②CO和反应生成S(g)和的热化学方程式为_______ 。
(2)烟气中可以用“亚硫酸铵吸收法”处理。
①吸收时发生反应的化学方程式为_______ 。
②测得25℃时溶液pH与各组份物质的量分数的变化关系如图所示。b点时溶液,则_______ 。
(3)电解法脱硫:用溶液吸收气体,所得混合液用图所示的装置进行电解,可实现吸收剂的循环利用。
①图中a由极要连接电源的填_______ (“正”或“负”)极。
②电解装置中使用阴离子交换膜而不使用阳离子交换膜的原因是_______ 。
(1)用生物质热解气(主要成分CO、)将在高温下还原成单质硫。其中涉及到的主要反应有:
反应1:
反应2:
反应3:
①反应1的平衡常数表达式为
②CO和反应生成S(g)和的热化学方程式为
(2)烟气中可以用“亚硫酸铵吸收法”处理。
①吸收时发生反应的化学方程式为
②测得25℃时溶液pH与各组份物质的量分数的变化关系如图所示。b点时溶液,则
(3)电解法脱硫:用溶液吸收气体,所得混合液用图所示的装置进行电解,可实现吸收剂的循环利用。
①图中a由极要连接电源的填
②电解装置中使用阴离子交换膜而不使用阳离子交换膜的原因是
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【推荐1】在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。
(1)利用干重整反应可以对天然气资源综合利用,缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
反应①: 反应②:
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图1所示:
①反应①是_______ (填“慢反应”或“快反应”),干重整反应的热化学方程式为_______ 。(选取图中表示反应热)。
②在恒压条件下,等物质的量的和发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:,则表示平衡转化率的是曲线_______ (填“A”或“B”),判断的依据是_______ 。
③在恒压p、条件下,在密闭容器中充入等物质的量的和若图2中曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,则以上反应平衡体系中_______ 。则干重整反应的平衡常数_______ (用平衡分压代替平衡浓度表示,分压=总压×物质的量分数,列出计算式,无需化简)。
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面()的某个基元反应的能量变化如图所示(表示始态,表示过渡态,表示终态,*表示催化剂活性中心原子)。
铜表面涂覆一层氮掺杂的碳可以提高乙醇的选择性,其原因可能是_______ 。
(1)利用干重整反应可以对天然气资源综合利用,缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
反应①: 反应②:
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图1所示:
①反应①是
②在恒压条件下,等物质的量的和发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:,则表示平衡转化率的是曲线
③在恒压p、条件下,在密闭容器中充入等物质的量的和若图2中曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,则以上反应平衡体系中
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面()的某个基元反应的能量变化如图所示(表示始态,表示过渡态,表示终态,*表示催化剂活性中心原子)。
铜表面涂覆一层氮掺杂的碳可以提高乙醇的选择性,其原因可能是
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【推荐2】回答下列问题:
(1)EF、H2O2、FeOx,法可用于水体中有机污染物降解,其反应机理如图所示。阳极的电极反应式为____ ,X微粒的化学式为____ ,阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为___ 。
(2)将一定量的氢基甲酸铵置于恒容真空密闭容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是___ 。
a.2v正(NH3)=V逆(CO2)
b.密闭容器中c(NH3):c(CO2)=2:1
c.密闭容器中混合气体的密度不变
d.混合气体压强不再发生变化
e.气体的平均相对分子质量不变
(3)中科院化学所研究了下列反应的反应历程,如图所示:
CH3OH(g)+CO2(g)+H2(g)CH3COOH(g)+H2O(g)
反应历程中,能降低反应活化能的物质有___ (填化学式);中间产物有___ 种。
(1)EF、H2O2、FeOx,法可用于水体中有机污染物降解,其反应机理如图所示。阳极的电极反应式为
(2)将一定量的氢基甲酸铵置于恒容真空密闭容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是
a.2v正(NH3)=V逆(CO2)
b.密闭容器中c(NH3):c(CO2)=2:1
c.密闭容器中混合气体的密度不变
d.混合气体压强不再发生变化
e.气体的平均相对分子质量不变
(3)中科院化学所研究了下列反应的反应历程,如图所示:
CH3OH(g)+CO2(g)+H2(g)CH3COOH(g)+H2O(g)
反应历程中,能降低反应活化能的物质有
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【推荐3】绿色能源的开发利用是未来能源发展的重要方向,也是实现“碳中和”目标的重要举措。氢能是重要的绿色能源,利用甲烷来制取氢气的总反应可表示为:
,该反应可通过如下过程来实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)总反应的___________ 。
(2)反应Ⅰ在恒压条件下,不同进气比[]和不同温度时测得相应的CH4平衡转化率见下表。
①c点平衡混合物中H2的体积分数为___________ ,a、b两点对应的反应速率___________ (填“<”、“=”或“>”),判断的理由为___________ 。
②若d点的总压强为aMPa,则d点的分压平衡常数为___________ (用平衡分压代替浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,研究表明该反应用Fe3O4作催化剂,反应历程如下:
第一步:
第二步:
已知第一步为慢反应,则第一步反应的活化能比第二步反应___________ (填“大”或“小”)。由于CO还原性较强,若将Fe3O4还原成Fe,并以Fe的形式大量存在于反应体系中,会使催化剂失去活性,但在实际生产中一般不会发生催化剂失去活性的情况,请结合一氧化碳的催化变换反应历程说明理由___________ 。
,该反应可通过如下过程来实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)总反应的
(2)反应Ⅰ在恒压条件下,不同进气比[]和不同温度时测得相应的CH4平衡转化率见下表。
平衡点 | a | b | c | d |
0.5 | 0.5 | 1 | 1 | |
CH4平衡转化率/% | 50 | 69 | 50 | 20 |
②若d点的总压强为aMPa,则d点的分压平衡常数为
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,研究表明该反应用Fe3O4作催化剂,反应历程如下:
第一步:
第二步:
已知第一步为慢反应,则第一步反应的活化能比第二步反应
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【推荐1】以及循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
(1)催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的溶液(与KOH溶液反应制得)中通入生成,其离子方程式为_______ :其他条件不变,转化为的转化率随温度的变化如上图所示。反应温度在40℃~80℃范围内,催化加氢的转化率迅速上升,其主要原因是_______ 。
(2)HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如下图所示,两电极区间用允许、通过的半透膜隔开。
①电池负极电极反应式为_______ ;放电过程中需补充的物质A为_______ (填化学式)。
(3)在25℃,101 kpa下,1g甲醇()燃烧生成和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(4)电解乙酸钠水溶液,在阳极收集到X和Y的混合气体。气体通过新制的澄清石灰水,X被完全吸收,得到白色沉淀。纯净的烃Y冷却到90.23 K,通过分析,测得其摩尔质量为30 g/mol,写出电解乙酸钠水溶液的阳极反应式_______ 。
(1)催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的溶液(与KOH溶液反应制得)中通入生成,其离子方程式为
(2)HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如下图所示,两电极区间用允许、通过的半透膜隔开。
①电池负极电极反应式为
(3)在25℃,101 kpa下,1g甲醇()燃烧生成和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
(4)电解乙酸钠水溶液,在阳极收集到X和Y的混合气体。气体通过新制的澄清石灰水,X被完全吸收,得到白色沉淀。纯净的烃Y冷却到90.23 K,通过分析,测得其摩尔质量为30 g/mol,写出电解乙酸钠水溶液的阳极反应式
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【推荐2】当前,世界多国相继规划了“碳达峰”、“碳中和”的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为5L的密闭容器中,充入4mol和12mol在一定条件下发生反应生成,测得、(g)和(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示。
①反应到第2分钟时,氢气的浓度为___________ 。
②该温度下,此反应的平衡常数K=___________ (保留一位小数)。
③保持温度和体积不变,向上述平衡体系中再同时充入1.5mol和0.5mol,平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
④下列措施中,一定能使的平衡转化率增大的是___________ (填标号)。
A.在原容器中充入1mol氦气 B.在原容器中再充入1mol
C.在原容器中再充入1mol D.使用更有效的催化剂
E.增大容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离
(2)甲醇的组成元素的电负性从大到小依次为___________ 。
(3)甲醇被称为21世纪新型燃料,可用于甲醇燃料电池,如图(电解质溶液为稀硫酸),则a处通入的是(填“甲醇”或“氧气”)___________ ,其电极上发生的电极反应式为___________ 。若将电解质溶液换成KOH溶液,则该燃料电池的电极总反应式为___________ 。
(1)工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为5L的密闭容器中,充入4mol和12mol在一定条件下发生反应生成,测得、(g)和(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示。
①反应到第2分钟时,氢气的浓度为
②该温度下,此反应的平衡常数K=
③保持温度和体积不变,向上述平衡体系中再同时充入1.5mol和0.5mol,平衡
④下列措施中,一定能使的平衡转化率增大的是
A.在原容器中充入1mol氦气 B.在原容器中再充入1mol
C.在原容器中再充入1mol D.使用更有效的催化剂
E.增大容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离
(2)甲醇的组成元素的电负性从大到小依次为
(3)甲醇被称为21世纪新型燃料,可用于甲醇燃料电池,如图(电解质溶液为稀硫酸),则a处通入的是(填“甲醇”或“氧气”)
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【推荐3】学习化学反应原理能够指导促进人类生活质量的提高。
(1)氢气是最理想的能源。1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ,其中断裂1mol H-H键吸收436kJ,断裂1mol O=O键吸收496kJ,则形成1mol H-O键放出热量_______ kJ。
(2)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某兴趣小组拟将刻蚀电路板的反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计成原电池,则负极所用电极材料为_______ ,当线路中转移0.4mol电子时,则被腐蚀铜的质量为_______ g。
(3)CH4—空气碱性燃料电池的能量转化率高,某甲烷燃料电池如图所示。放电时,电子由铂极流出,经电流表流向石墨电极。
①在石墨电极附近充入_______ (填“CH4”或“空气”)。
②铂极上发生反应的电极反应式为_______ 。
(4)在开始工作的Zn、Cu原电池中,电解质的稀溶液中含CuSO4、H2SO4各0.100mol,则:当电路中通过的电子在0.200~0.300mol时,正极发生的电极反应式是_______ ;当电路中通过0.300mol电子时,电池中共产生标准状况下的气体_______ L。
(1)氢气是最理想的能源。1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ,其中断裂1mol H-H键吸收436kJ,断裂1mol O=O键吸收496kJ,则形成1mol H-O键放出热量
(2)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某兴趣小组拟将刻蚀电路板的反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计成原电池,则负极所用电极材料为
(3)CH4—空气碱性燃料电池的能量转化率高,某甲烷燃料电池如图所示。放电时,电子由铂极流出,经电流表流向石墨电极。
①在石墨电极附近充入
②铂极上发生反应的电极反应式为
(4)在开始工作的Zn、Cu原电池中,电解质的稀溶液中含CuSO4、H2SO4各0.100mol,则:当电路中通过的电子在0.200~0.300mol时,正极发生的电极反应式是
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【推荐1】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:
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:
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
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解题方法
【推荐2】(1)如图表示某反应的能量变化关系,则此反应ΔH=___________ (用含有a、b的关系式表示)。
(2) NaBH4(s)与反应生成和。在25℃,101kPa下,已知每消耗放热,该反应的热化学方程式是___________ 。
(3)微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池,其电极分别是和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为。回答下列问题:
①Zn极发生___________ 反应,该电池的正极反应式为___________ 。
②当电池外电路中有1mol 通过时,负极消耗的物质的质量是___________ g。
③在使用过程中,电解质溶液中KOH的物质的量___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) NaBH4(s)与反应生成和。在25℃,101kPa下,已知每消耗放热,该反应的热化学方程式是
(3)微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池,其电极分别是和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为。回答下列问题:
①Zn极发生
②当电池外电路中有1mol 通过时,负极消耗的物质的质量是
③在使用过程中,电解质溶液中KOH的物质的量
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】电化学在生产生活中都具有重要的作用和意义:
(1)图为绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图:该电池的负极反应式为:_________ ,若串联该燃料电池来电解硫酸钠溶液,消耗4.6g二甲醚后总共可在电解池两极收集到13.44L(标况)气体,该套装置的能量利用率为___________ .(保留三位有效数字)
(2)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_______ 。电解后,____ 室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(3)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,答下列问题:
实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:电解时发生反应的化学方程式为______ 。溶液X中大量存在的阴离子有___ 。
(4)测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入 3 mL稀硫酸. 将一定量的混合气体通入混合溶液中充分吸收, 发生反应: 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O.
Ⅱ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),以淀粉溶液为指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。
①滴定至终点的现象是______ , 测得混合气中ClO2的质量为______ g。
②测定混合气中ClO2的含量的操作中可能使测定结果偏低的是____ (填字母)。
A.滴定管未润洗就直接注入硫代硫酸钠标准液
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定管读取标准液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(1)图为绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图:该电池的负极反应式为:
(2)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为
(3)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,答下列问题:
实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:电解时发生反应的化学方程式为
(4)测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入 3 mL稀硫酸. 将一定量的混合气体通入混合溶液中充分吸收, 发生反应: 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O.
Ⅱ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),以淀粉溶液为指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。
①滴定至终点的现象是
②测定混合气中ClO2的含量的操作中可能使测定结果偏低的是
A.滴定管未润洗就直接注入硫代硫酸钠标准液
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定管读取标准液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
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