甲烷不仅是一种燃料,还可以作化工原料用来生产氢气、乙炔、碳黑等物质。回答下列问题:
(1)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如下图所示。
①_______ (填“>”、“<”“=”,下同)。
②点a、b、c对应的平衡常数三者之间的关系是_______ 。
③比较b、c两点的正反应速率与的大小并说明理由:_______ 。
(2)一定条件下,甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中,发生以上两反应,平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。
①分析图中各曲线所代表的物质,其中的物质的量分数与温度的变化曲线是_______ (填图中字母标号)。
②已知投料比为的混合气体,,时,的平衡转化率为_______ (保留2位有效数字)。
(1)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如下图所示。
①
②点a、b、c对应的平衡常数三者之间的关系是
③比较b、c两点的正反应速率与的大小并说明理由:
(2)一定条件下,甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中,发生以上两反应,平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。
①分析图中各曲线所代表的物质,其中的物质的量分数与温度的变化曲线是
②已知投料比为的混合气体,,时,的平衡转化率为
更新时间:2023-12-26 21:35:29
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【推荐1】利用合成气(主要成分为CO、CO2、 H2) 一定条件下合成甲醇(CH3OH),发生的主要反应如下:
Ⅰ. CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g) △H。
Ⅱ. CO(g) + H2O(g)=CO2(g) +H2(g) ∆H2=-41.2 kJ/mol
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关化学键键能数据如下:
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式_______ 反应I在_______ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。
(2)在T℃时,向5L恒容密闭容器中加入0.6 mol CO和0.45 molH2,发生反应Ⅰ。CO和CH3OH的浓度在不同时刻的变化状况如图所示:
①下列能够说明反应在第6min时达到平衡状态的是______
A.混合气体的平均摩尔质量不再改变
B. CH3OH 的浓度不变
C. v(CO)正 : v(H2)逆= 2:1
D. P(CO):P( H2)= 1:2
第8 min时改变的条件是_______
②在第12 min时升高温度,重新达到平衡时,化学平衡常数将_______ (填 “增大”“不变”或“减小”),理由是_______
(3)某科研小组研究了反应CO(g) + 2H2(g)= CH3OH(g)的动力学,获得其速率方程v=k[c(H2)]1/2[c(CO)]m,k为速率常数(只受温度影响),m为CO的反应级数。在某温度下进行实验,测得各组分初浓度和反应初速率如下:
CO的反应级数m=_______ , 当实验2进行到某时刻,测得c(H3)= 0.010 mol·L-1,则此时的反应速率v_______ mol·L-1·s-1(已知:≈0.3)。
(4)利用CH4重整CO2的催化转化如图所示,CH4与CO2重整反应的方程式为_______ 。有关转化过程,下列说法正确的是_______ (填序号)。
a. 过程Ⅰ中CO2未参与反应
b.过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
c.转化②中CaO消耗过程中的CO2,有利于反应正向进行
d. 转化③中Fe与CaCO3,反应的物质的量之比为4:3
Ⅰ. CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g) △H。
Ⅱ. CO(g) + H2O(g)=CO2(g) +H2(g) ∆H2=-41.2 kJ/mol
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C≡O | H-O | C-H |
E/(kJ/mol) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
(2)在T℃时,向5L恒容密闭容器中加入0.6 mol CO和0.45 molH2,发生反应Ⅰ。CO和CH3OH的浓度在不同时刻的变化状况如图所示:
①下列能够说明反应在第6min时达到平衡状态的是
A.混合气体的平均摩尔质量不再改变
B. CH3OH 的浓度不变
C. v(CO)正 : v(H2)逆= 2:1
D. P(CO):P( H2)= 1:2
第8 min时改变的条件是
②在第12 min时升高温度,重新达到平衡时,化学平衡常数将
(3)某科研小组研究了反应CO(g) + 2H2(g)= CH3OH(g)的动力学,获得其速率方程v=k[c(H2)]1/2[c(CO)]m,k为速率常数(只受温度影响),m为CO的反应级数。在某温度下进行实验,测得各组分初浓度和反应初速率如下:
实验序号 | c(H2)/mol/L | c(CO)/mol/L | v/mol/L |
1 | 0.100 | 0.100 | 1.2×10-2 |
2 | 0.050 | 0.100 | 8.4×10-3 |
3 | 0.100 | 0.200 | 2.4×10-2 |
(4)利用CH4重整CO2的催化转化如图所示,CH4与CO2重整反应的方程式为
a. 过程Ⅰ中CO2未参与反应
b.过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
c.转化②中CaO消耗过程中的CO2,有利于反应正向进行
d. 转化③中Fe与CaCO3,反应的物质的量之比为4:3
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【推荐2】如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①从反应开始到3 min时,氢气的平均反应速率v(H2)=__________________ 。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是______________ 。
A.在原容器中再充入1 mol CO2 B.在原容器中再充入1 mol H2
C.在原容器中充入1 mol He D.使用更有效的催化剂
E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离出
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1,在一定压强下,测得该反应的CO2转化率/ (%)与温度、实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
①上述反应的a________ 0(填“大于”或“小于”)。
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则反应产生的热量___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③增大的值,则生成乙醇的物质的量______________________ (填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①从反应开始到3 min时,氢气的平均反应速率v(H2)=
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是
A.在原容器中再充入1 mol CO2 B.在原容器中再充入1 mol H2
C.在原容器中充入1 mol He D.使用更有效的催化剂
E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离出
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1,在一定压强下,测得该反应的CO2转化率/ (%)与温度、实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
温度(K) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
①上述反应的a
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则反应产生的热量
③增大的值,则生成乙醇的物质的量
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【推荐3】Ⅰ.工业上以乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应如下:
(g) (g)+H2(g) ΔH
现将乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中反应,维持体系总压强恒定。在某催化剂作用下,乙苯的平衡转化率随温度变化如图所示。
已知:气体分压=气体总压()×体积分数。
(g)、(g)、(g)的燃烧热分别为、、。
(1)上述反应中,_______ (用含a、b、c的代数式表示)。
(2)500℃时,10分钟建立平衡,用单位时间内物质的量的改变表示平均反应速率,则10分钟内v()=_______ 。
(3)a、b点的平衡常数_______ (填“>”“<”或“=”),原因是_______ 。
(4)550℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数_______ 。
(g) (g)+H2(g) ΔH
现将乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中反应,维持体系总压强恒定。在某催化剂作用下,乙苯的平衡转化率随温度变化如图所示。
已知:气体分压=气体总压()×体积分数。
(g)、(g)、(g)的燃烧热分别为、、。
(1)上述反应中,
(2)500℃时,10分钟建立平衡,用单位时间内物质的量的改变表示平均反应速率,则10分钟内v()=
(3)a、b点的平衡常数
(4)550℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
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【推荐1】N2O和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g),“Fe+”可作为该反应的催化剂。其总反应分两步进行:第一步为Fe++N2OFeO++N2;则第二步为___________ (写离子方程式)。
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的ΔH___________ 0(填“>”或“<”)。
②若容器Ⅰ的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为___________ 。B点对应的平衡常数K=___________ (保留两位有效数字)。
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是___________ 。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g),“Fe+”可作为该反应的催化剂。其总反应分两步进行:第一步为Fe++N2OFeO++N2;则第二步为
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的ΔH
②若容器Ⅰ的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是
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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①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为___________ ;
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。①上述条件下,从反应开始至15min时,CO(NH2)2的平均生成速率为___________ gmin﹣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。①新型催化剂优于传统催化剂的理由为___________ 。
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①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为
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。①上述条件下,从反应开始至15min时,CO(NH2)2的平均生成速率为
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。①新型催化剂优于传统催化剂的理由为
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】回答下列问题。
I.温室气体让地球发烧,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。
在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是___________ (填字母序号)。
a.该催化剂使反应的平衡常数增大
b.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键断裂和C—C键形成
c.生成乙酸的反应原子利用率100%
d.ΔH=E2-E1
(2)向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,发生主反应:CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1,温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2性能的影响如图所示:工业生产中主反应应选择的温度是___________ 。
(3)在一定温度下的密闭容器中充入一定量的CO2和C2H6,发生主反应:CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1,固定时间测定不同压强下C2H4的产率如图所示,P1压强下a点反应速率v(正)___________ v(逆)。
(4)某温度下,在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的CO2和C2H6,只发生主反应:CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1 (主反应),达到平衡时C2H4的物质的量分数为20%,该温度下反应的平衡常数Kp=___________ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.以氨气作还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。其中除去NO的反应原理为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=−1980kJ/mol
(5)反应速率与浓度之间存在如下关系:v正=k正c4(NH3)·c6(NO),v逆=k逆c5(N2)·c6(H2O)。k正、k逆为速率常数,只受温度影响。350℃时,在2L恒容密闭容器中,通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)发生反应,保持温度不变,平衡时NO的转化率为50%,则此温度下=___________ ;当温度升高时,k正增大m倍,k逆增大n倍,则m___________ n(填“>”、“<”或“=”)。
(6)保持温度不变,在恒容密闭容器中按一定比充入NH3(g)和NO(g)发生反应,达到平衡时H2O(g)的体积分数φ(H2O)随的变化如图所示,当时,达到平衡时φ(H2O)可能是A、B、C三点中的___________ (填“A”、“B”或“C”)。
I.温室气体让地球发烧,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。
在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是
a.该催化剂使反应的平衡常数增大
b.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键断裂和C—C键形成
c.生成乙酸的反应原子利用率100%
d.ΔH=E2-E1
(2)向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,发生主反应:CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1,温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2性能的影响如图所示:工业生产中主反应应选择的温度是
(3)在一定温度下的密闭容器中充入一定量的CO2和C2H6,发生主反应:CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1,固定时间测定不同压强下C2H4的产率如图所示,P1压强下a点反应速率v(正)
(4)某温度下,在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的CO2和C2H6,只发生主反应:CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1 (主反应),达到平衡时C2H4的物质的量分数为20%,该温度下反应的平衡常数Kp=
Ⅱ.以氨气作还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。其中除去NO的反应原理为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=−1980kJ/mol
(5)反应速率与浓度之间存在如下关系:v正=k正c4(NH3)·c6(NO),v逆=k逆c5(N2)·c6(H2O)。k正、k逆为速率常数,只受温度影响。350℃时,在2L恒容密闭容器中,通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)发生反应,保持温度不变,平衡时NO的转化率为50%,则此温度下=
(6)保持温度不变,在恒容密闭容器中按一定比充入NH3(g)和NO(g)发生反应,达到平衡时H2O(g)的体积分数φ(H2O)随的变化如图所示,当时,达到平衡时φ(H2O)可能是A、B、C三点中的
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【推荐1】将烟气和空气中的通过催化方式直接还原为甲烷等燃料的过程具有非常重要的意义。
Ⅰ.光催化还原
(1)华中科技大学某团队通过卟啉聚合物在空心纳米粒子表面交联,构建了一种性能优异的复合结构光催化剂,其催化原理如图所示,其中的转化率约为12%,的选择性约为70%。图中和转化为和的化学方程式为___________ 。
Ⅱ.热催化还原——萨巴蒂尔反应:,时,在一恒容密闭容器中通入、,至其分压分别为,再加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。
(2)为使固体催化剂与反应物充分接触,应采取的措施是___________ 。
(3)研究表明的反应速率,某时刻测得的分压为,则该时刻___________ 。
(4),平衡时,的分压为,该反应的平衡常数为___________ (平衡常数可以用反应体系中气体物质的分压表示)。
(5)相同时间内,不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)下,测得的转化率如图所示。在时,不同催化剂下,的转化率相同的原因是___________ 。温度高于时,的转化率降低的原因是___________ 。
(6)光催化还原和热催化还原法中更好的是___________ ,简述理由:___________ (答一条即可)
Ⅰ.光催化还原
(1)华中科技大学某团队通过卟啉聚合物在空心纳米粒子表面交联,构建了一种性能优异的复合结构光催化剂,其催化原理如图所示,其中的转化率约为12%,的选择性约为70%。图中和转化为和的化学方程式为
Ⅱ.热催化还原——萨巴蒂尔反应:,时,在一恒容密闭容器中通入、,至其分压分别为,再加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。
(2)为使固体催化剂与反应物充分接触,应采取的措施是
(3)研究表明的反应速率,某时刻测得的分压为,则该时刻
(4),平衡时,的分压为,该反应的平衡常数为
(5)相同时间内,不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)下,测得的转化率如图所示。在时,不同催化剂下,的转化率相同的原因是
(6)光催化还原和热催化还原法中更好的是
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【推荐2】双温–双催化剂(Fe–TiO2–xHy)法可提升合成氨反应中NH3的产率。将一定比例N2、H2混合气体,匀速通过装有不同催化剂的反应器中发生反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH =-92.4 kJ·mol−1,NH3的平衡浓度随体系温度的变化如图所示。
(1)体系温度为495℃,光照条件下,双催化剂(Fe–TiO2–xHy)会产生温差。分别使用双温–双催化剂以及铁催化剂催化合成氨反应,可能的机理如图所示。
双温–双催化剂法的反应过程可描述为___________ 。从化学反应速率和化学平衡的角度出发,双温–双催化剂法的优点是___________ 。合成氨过程中需要不断分离出氨,原因是___________ 。
(2)利用NH3可消除氮氧化物对环境的污染。NH3和NO在Ag2O催化剂表面反应时,相同时间下,NO生成N2的转化率随温度的变化如图所示。
NH3与NO反应生成N2的化学方程式为___________ ,当生成1 mol N2时,转移的电子数为___________ mol。在500~580 K之间,有氧气存在的条件下NO生成N2的转化率明显高于无氧条件,可能的原因是___________ 。
(1)体系温度为495℃,光照条件下,双催化剂(Fe–TiO2–xHy)会产生温差。分别使用双温–双催化剂以及铁催化剂催化合成氨反应,可能的机理如图所示。
双温–双催化剂法的反应过程可描述为
(2)利用NH3可消除氮氧化物对环境的污染。NH3和NO在Ag2O催化剂表面反应时,相同时间下,NO生成N2的转化率随温度的变化如图所示。
NH3与NO反应生成N2的化学方程式为
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【推荐3】含氮化合物在农业、工业、国防等领域都有着广泛的应用。氮元素部分常见物质间的相互转化如图所示。
回答相关问题。
Ⅰ.
(1)图示中标示出了以氨为原料制备硝酸的全过程,写出过程Ⅱ的化学方程式:_____ ;过程Ⅳ不断通入空气,理论上能使最终完全吸收,则1.7吨理论上可以得到_____ 吨质量分数为63%的硝酸。
(2)某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示
内的平均反应速率_____ ,250s时,的转化率为_____ 。
Ⅱ.近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(就是)和水分子通过。其工作原理的示意图如图所示,请回答下列问题:
(3)电极是电池的_____ (填“正”或“负”)极。
(4)电解质溶液中的向_____ (填“a”或“b”)极移动。
(5)该电池的负极反应式为_____
回答相关问题。
Ⅰ.
(1)图示中标示出了以氨为原料制备硝酸的全过程,写出过程Ⅱ的化学方程式:
(2)某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示
0 | 50 | 150 | 250 | 350 | |
0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
Ⅱ.近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(就是)和水分子通过。其工作原理的示意图如图所示,请回答下列问题:
(3)电极是电池的
(4)电解质溶液中的向
(5)该电池的负极反应式为
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