![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cf36509ff693f64df1c5377cf178b62.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/edb1a95d8d26444bce8362234431d061.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/450aef63b131151c17073bf3a4df232e.png)
则反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e8069f65b0a900cd8a5166299dee50e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d79a2753e36ab7eebb146d5a32d9c6b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(2)电解法转化
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/3/86ea4c54-a3d2-41db-8a02-de9db7876709.png?resizew=251)
写出阴极
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2196ccc5b76e998c136fb5da50394e4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72602a39e235336dc66b04cb190d2434.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83899dc7c85f16ba858d6b4adf4b3bab.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3a14790417632ba6834f32f16c6c833.png)
①反应Ⅱ的平衡常数表达式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
②在恒压、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c13094333a8c4fa1c0dd21fec2b0e27.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/3/def2996d-f956-482f-aa05-0f3a5928ea57.png?resizew=266)
T℃时,起始投入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9af3486256c6917404903097361ee7a8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3af75fe54a30aa0bddbb12f7e79a3723.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
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更新时间:2024-02-03 13:21:10
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】甲烷在化工领域中应用广泛,是一种重要能源。
(1)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______ 步进行,其中,第_______ 步的正反应活化能最大。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/29/baf15083-dc16-4434-8c47-edcb50bfc4c2.png?resizew=362)
(2)用甲烷催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染,发生的主反应如下:
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.0 kJ·mol−1
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1160.0 kJ·mol−1
③CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
则:ΔH3=_______ kJ·mol−1
(3)如图所示,装置甲为甲烷-空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置乙实现铁棒上镀铜。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/29/d5305b72-bb00-4196-9475-88a132604a1a.png?resizew=498)
①电镀结束后,装置甲溶液中的阴离子除了OH-以外还含有_______ (忽略水解),装置乙中Cu电极的质量将_______ (填“变大”“变小”或“不变” )。
②在此过程中每消耗2.24L(标准状况下)甲烷,理论上装置乙中阴极质量变化_______ g。
(4)模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,可以用甲烷-空气燃料电池作为电源,用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/29/c0436313-8277-4d4b-bdec-7eb7121855e0.png?resizew=326)
①该电解槽的阴极反应式为_______ 。此时通过阳离子交换膜的离子数_______ (填“大于”“小于”或“等于”)通过阴离子交换膜的离子数。
②制得的硫酸溶液从出口_______ (填“A”“B”“C”或“D”)导出。
(1)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/29/baf15083-dc16-4434-8c47-edcb50bfc4c2.png?resizew=362)
(2)用甲烷催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染,发生的主反应如下:
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.0 kJ·mol−1
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1160.0 kJ·mol−1
③CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
则:ΔH3=
(3)如图所示,装置甲为甲烷-空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置乙实现铁棒上镀铜。
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①电镀结束后,装置甲溶液中的阴离子除了OH-以外还含有
②在此过程中每消耗2.24L(标准状况下)甲烷,理论上装置乙中阴极质量变化
(4)模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,可以用甲烷-空气燃料电池作为电源,用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/29/c0436313-8277-4d4b-bdec-7eb7121855e0.png?resizew=326)
①该电解槽的阴极反应式为
②制得的硫酸溶液从出口
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。请回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fb9e5e40476b126c03428f90c8ad9e5.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47a766d48826d9ee998337422a002513.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa089491f7cc395a2b413d5a0a711a4e.png)
计算
热分解反应④
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff6453b62cf31d631b6a680d5b75c628.png)
_______
。
(2)较普遍采用的
处理方法是克劳斯工艺,即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是利用反应④高温热分解
。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的缺点是_______ 。
(3)在1470K条件下,在1L恒容容器中充入
和3mol Ar进行
热分解反应。5min后达到平衡,混合气中
与
的体积分数相等,在5min内用
表示该反应的速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51ec3b856d63804b74fad83cd09168a0.png)
_______
,
平衡转化率为_______ ,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
_______ 。
(4)在1373K、压强恒定100kPa的条件下,对于
分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的
混合气,发生热分解反应过程中
转化率随时间的变化如下图所示。请回答下列问题:
①
越小,
平衡转化率_______ (填“越大”或“越小”或“不变”),理由是_______ 。
②
对应图中曲线_______ (填字母)。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eef4864ed51b861621f6f57a6a18f051.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fb9e5e40476b126c03428f90c8ad9e5.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb4be78c10e525ace967aaf9ca81136b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47a766d48826d9ee998337422a002513.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d11d65956f2fc4ade5c3a99a1ee6fbdd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa089491f7cc395a2b413d5a0a711a4e.png)
计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd0e4ff9719223e0be5c43af8897c02e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff6453b62cf31d631b6a680d5b75c628.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)较普遍采用的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
(3)在1470K条件下,在1L恒容容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e863cc2b62fbbe14947f0aa50215b5e.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51ec3b856d63804b74fad83cd09168a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
(4)在1373K、压强恒定100kPa的条件下,对于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f647500189dbd4af00b83fc0532bcc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21c807e64a52a0ebe7e98b16a7ed4f13.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/12/0ef7c429-ba35-412a-a31c-0f0961b3e316.png?resizew=395)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f647500189dbd4af00b83fc0532bcc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fde4fa68dc69e19c99c784301fa20a15.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】汽车尾气中的CO、NOx是大气污染物。我国科研工作者经过研究发现,可以用不同方法处理氮的氧化物﹐防止空气污染。回答下列问题:
Ⅰ.已知:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol−1
4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l) ΔH=-906 kJ·mol−1
(1)请写出NH3将NO转化成无毒物质的热化学方程式:___________ 。
(2)已知反应4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l)在不同条件下的化学反应速率如下:
①v(NH3)=1.5 mol·L-1·min-1 ;②v(O2)=1.7 mol·L-1·min-1;
③v(NO)=1.1 mol·L-1·min-1 ;④v(NO)=0.02 mol·L-1·s-1,则反应最快的是___________ (填序号)。
Ⅱ.利用H2还原NO:2H2(g) +2NO(g)
N2(g) +2H2O(g)。
(3)该反应的速率方程为
,在相同温度下测得的反应速率如下:
则速率方程中,α=___________ ;β=___________ 。
(4)该反应包含下列两步:①H2 + 2NO = N2 + H2O2(慢)②H2O2 + H2 = 2H2O(快),则整个反应的速率由
第___________ 步反应决定(填序号)。
Ⅲ.科研人员进一步研究了在C(s) +2NO(g)
N2(g) +CO2 (g)反应中,活性炭搭载钙、镧氧化物的反应活性对比。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C,NO的起始浓度为0.1 mol·L−1.不同温度下,测得2小时时NO去除率如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/23/2857514018725888/2864463481184256/STEM/5caed984-b881-43dd-a19a-54b728612096.png?resizew=347)
(5)据图分析,低于490℃时,在a、b、c三种催化剂条件下,反应活化能最小的是___________ (填序号)。
(6)在CaO/C催化作用下,490℃时0~2 h内的反应速率v(N2)=___________ mol·L−1·h−1
Ⅰ.已知:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol−1
4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l) ΔH=-906 kJ·mol−1
(1)请写出NH3将NO转化成无毒物质的热化学方程式:
(2)已知反应4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l)在不同条件下的化学反应速率如下:
①v(NH3)=1.5 mol·L-1·min-1 ;②v(O2)=1.7 mol·L-1·min-1;
③v(NO)=1.1 mol·L-1·min-1 ;④v(NO)=0.02 mol·L-1·s-1,则反应最快的是
Ⅱ.利用H2还原NO:2H2(g) +2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)该反应的速率方程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a71fa9dbcc7621ce91bd184a84b0b44b.png)
序号 | c(H2)/mol·L−1 | c(NO)/mol·L−1 | 反应速率 |
① | 0.1 | 0.1 | v |
② | 0.3 | 0.1 | 3v |
③ | 0.2 | 0.2 | 8v |
则速率方程中,α=
(4)该反应包含下列两步:①H2 + 2NO = N2 + H2O2(慢)②H2O2 + H2 = 2H2O(快),则整个反应的速率由
第
Ⅲ.科研人员进一步研究了在C(s) +2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/23/2857514018725888/2864463481184256/STEM/5caed984-b881-43dd-a19a-54b728612096.png?resizew=347)
(5)据图分析,低于490℃时,在a、b、c三种催化剂条件下,反应活化能最小的是
(6)在CaO/C催化作用下,490℃时0~2 h内的反应速率v(N2)=
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】根据要求,回答下列问题:
(1)在中和反应反应热的测定实验中,为得到较准确的数值,适合用来做实验的一组试剂为___________ (填字母)。
A.
盐酸+适量
固体
B.
盐酸
溶液
C.适量浓硫酸
溶液
(2)用下图甲、乙、丙三个容积相同的烧瓶收集等量的NO2气体,完成温度对化学平衡影响的实验,将操作步骤、预期现象和结论填入下表:(可以不填满)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/11/66d8d802-3aa9-4423-9525-d7f497544b56.png?resizew=260)
(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,某实验小组同学设计了如图所示的实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/11/6255e1dc-ff4f-49bc-87ea-89348b5d5777.png?resizew=178)
通过观察___________ (填实验现象),即可得出Fe3+、Cu2+的催化效果的差异。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是___________ 。
(4)某实验小组欲探究某一外界条件对酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应速率的影响,设计实验方案如下:
上述反应的离子方程式为___________ ,该实验是探究___________ 对反应速率的影响。
(1)在中和反应反应热的测定实验中,为得到较准确的数值,适合用来做实验的一组试剂为
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/460e166be1651248c1f98358ea63d09e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/460e166be1651248c1f98358ea63d09e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d59caadfa1436438656836fd283b31c.png)
C.适量浓硫酸
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d59caadfa1436438656836fd283b31c.png)
(2)用下图甲、乙、丙三个容积相同的烧瓶收集等量的NO2气体,完成温度对化学平衡影响的实验,将操作步骤、预期现象和结论填入下表:(可以不填满)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/11/66d8d802-3aa9-4423-9525-d7f497544b56.png?resizew=260)
实验步骤与操作 | 预期现象 | 结论 |
当三只相同烧瓶中气体的颜色相同时,用弹簧夹夹紧甲、乙烧瓶间的橡皮管 | 不填 | 不填 |
同时将甲、乙两只烧瓶放入盛有冰水热水的两只烧杯中 | 放入热水中的烧瓶气体颜色比丙中的 | |
放入冰水中的烧瓶气体颜色比丙中的 |
(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,某实验小组同学设计了如图所示的实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/11/6255e1dc-ff4f-49bc-87ea-89348b5d5777.png?resizew=178)
通过观察
(4)某实验小组欲探究某一外界条件对酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应速率的影响,设计实验方案如下:
实验序号 | 草酸溶液 | 酸性高锰酸钾溶液 |
① | ![]() ![]() | ![]() ![]() |
② | ![]() ![]() | ![]() ![]() |
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=− 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H2=− 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_______ 。
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =______ mol·L−1·s−1。
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是___________ 。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/1/a5a69505-8383-4fe4-a8ec-4dc0b5967ff5.png?resizew=192)
(3)实验测得,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)。
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若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO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 =_____________ 。(保留一位小数)
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=− 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H2=− 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(10−4mol·L−1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(10−3mol·L−1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/1/a5a69505-8383-4fe4-a8ec-4dc0b5967ff5.png?resizew=192)
(3)实验测得,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)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO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 =
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适中
(0.65)
【推荐3】CO2的有效转化有助于我国实现2060年“碳中和”目标。将CO2和H2在催化剂作用下,可实现二氧化碳甲烷化。已知:
(1)写出CO2甲烷化生成气态水的热化学方程式______________________________________ 。
(2)二氧化碳甲烷化反应体系中,存在副反应:CO2(g)+ H2(g)= CO(g)+H2O(g) ΔH>0。向1L恒容密闭容器中通入1 mol CO2和5 mol H2,测得相同反应时间内,不同催化剂作用下温度对CO2转化率和CH4选择性的影响如图所示。
CH4选择性=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e6b9b96d51391ea7f24bf624578e59b.png)
①写出一种既能提高二氧化碳甲烷化的反应速率又能提高甲烷产率的措施__________________________ 。
②反应温度在260°C ~320°C之间时,应选择__________ 为催化剂,该温度范围内,升高温度CH4的产率________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
③温度高于320°C后,以Ni为催化剂,CO2的转化率随温度升高显著上升的原因是_______________ 。
④若A点表示320°C时的平衡状态,则容器中CH4的浓度为___________ mol·L-1,二氧化碳甲烷化反应的平衡常数K=_______ (mol·L-1)-2(用含a、b的表达式表示)。
(3)CeO2理想晶胞如图所示。若晶胞边长为a nm, NA为阿伏加德罗常数的值。CeO2理想晶胞中Ce4+的配位数为__ ,CeO2晶体的密度为___________ g·cm-3。
键能 | C=O | H-H | C-H | H-O |
kJ·mol-1 | 803 | 436 | 414 | 464 |
(2)二氧化碳甲烷化反应体系中,存在副反应:CO2(g)+ H2(g)= CO(g)+H2O(g) ΔH>0。向1L恒容密闭容器中通入1 mol CO2和5 mol H2,测得相同反应时间内,不同催化剂作用下温度对CO2转化率和CH4选择性的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/5/310408c4-47aa-4030-b48d-28405c21e8df.png?resizew=421)
CH4选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e6b9b96d51391ea7f24bf624578e59b.png)
①写出一种既能提高二氧化碳甲烷化的反应速率又能提高甲烷产率的措施
②反应温度在260°C ~320°C之间时,应选择
③温度高于320°C后,以Ni为催化剂,CO2的转化率随温度升高显著上升的原因是
④若A点表示320°C时的平衡状态,则容器中CH4的浓度为
(3)CeO2理想晶胞如图所示。若晶胞边长为a nm, NA为阿伏加德罗常数的值。CeO2理想晶胞中Ce4+的配位数为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/5/a77ed6d2-b781-43bd-8018-74fae070a188.png?resizew=207)
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。
已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196 kJ/mol。
(1)该反应的平衡常数表达式为K=_______ ;某温度下该反应的平衡常数K=
,若在此温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时υ(正)_______ υ(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为__________ 。
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是______ (填字母)。
A. 保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2
B. 保持温度和容器内压强不变,充入1.0 mol SO3
C. 降低温度
D. 移动活塞压缩气体
(4)若以下图所示装置,用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2电极的电极反应式_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/11/19/1576072265195520/1576072265547776/STEM/df96525db7614b50bf2ce77697d92925.png?resizew=177)
(5)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____________ 。
已知:2SO2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/11/19/1576072265195520/1576072265547776/STEM/fc5ed7b73475486aa6132859598f4af1.png?resizew=33)
(1)该反应的平衡常数表达式为K=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5991e9ec7666f533a528a4173c58f0ff.png)
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是
A. 保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2
B. 保持温度和容器内压强不变,充入1.0 mol SO3
C. 降低温度
D. 移动活塞压缩气体
(4)若以下图所示装置,用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2电极的电极反应式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/11/19/1576072265195520/1576072265547776/STEM/df96525db7614b50bf2ce77697d92925.png?resizew=177)
(5)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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(0.65)
【推荐2】由
催化加氢制
的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6c5aa0c6780f7c110399bfbfaa6c13a.png)
反应II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5193b0a9e83178079f962a2e9e8e95b2.png)
(1)已知:相关共价键的键能数据如表。
试计算:断开
中的化学键所需要提供的最低能量为___________ 。
(2)对反应I来说,若该反应能自发进行,则该反应的熵变![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cec6e5e5c7d0a43c858ced2e5c614b1d.png)
___________ 0(填“>”或“<”)。若该反应速率
,其中
、
分别为正反应、逆反应的速率常数,
为气体的浓度。若降低温度,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c106d81d07d29a547be0a3065b45f1e7.png)
___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在T℃时,向容积为
的恒容密闭容器中投入
和
,此时容器内的总压为
,发生反应I、反应II。
①下列能说明反应I、反应II达到平衡状态的是___________ (填字母)。
a.
b.容器内气体的密度不再变化
c.
和
的物质的量之比不再变化
d.
的体积分数不再变化
②实验测得平衡时
或CO的选择性随温度的变化如图所示。
的选择性
、CO的选择性
。
其中,表示平衡时
的选择性的是曲线___________ (填“i”或“ii”);为同时提高
的平衡转化率和平衡时
的选择性,应选择的反应条件为___________ (填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
③若在上述条件下,反应经5min后达平衡,
的平衡转化率为50%,CO的选择性为20%。则在0~5min内![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/496c59c7ee614b8b281786406e3b5c56.png)
___________
(保留2位小数),反应II的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ (列出计算式即可)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f48425df1a9d2d9b9e9ea48504f99b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6c5aa0c6780f7c110399bfbfaa6c13a.png)
反应II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/609e9aabe2f827d9ee079c3f6d29719a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5193b0a9e83178079f962a2e9e8e95b2.png)
(1)已知:相关共价键的键能数据如表。
共价键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
键能![]() | 436.0 | 413.4 | 351 | 462.8 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326bdea6aa6af9c5046ce9b26c38f8e4.png)
(2)对反应I来说,若该反应能自发进行,则该反应的熵变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cec6e5e5c7d0a43c858ced2e5c614b1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4080622d72806a30626188245be63271.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/071a7e733d466949ac935b4b8ee8d183.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c106d81d07d29a547be0a3065b45f1e7.png)
(3)在T℃时,向容积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f54f19fd88e44fe8edb979945b4154.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df3990d21f68f91e7af4f3f3ee245d3f.png)
①下列能说明反应I、反应II达到平衡状态的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b6c19e109541fa7b586ccfc925a81e8.png)
b.容器内气体的密度不再变化
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f26a1cf4a7fd8cd7d9a679d839423c99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
d.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82135893df28a76971206bb7a42eac51.png)
②实验测得平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2d925e878e59efc72e46cbf966f89b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf47d558dcbddfb0c2168fd021c85adb.png)
其中,表示平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
③若在上述条件下,反应经5min后达平衡,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/496c59c7ee614b8b281786406e3b5c56.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9cfacb7968a59c98cb947e29187fb46.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
(1)书写上述可逆反应的化学平衡常数表达式:_______ 。
(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①由表中数据判断ΔH_______ 0(填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为_______ ,此时的温度为_______ 。
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是_______ 。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)书写上述可逆反应的化学平衡常数表达式:
(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】实验题:
(1)下列说法正确的是_________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/17/1688866293096448/1689524986208256/STEM/d0e8ce2196354611956594f9da137108.png?resizew=475)
A.图1为实验室制备硝基苯的装置
B.图2可以用于测定乙醇分子结构
C.图3装置可以达到验证酸性:CH3COOH > H2CO3 > C6H5OH的目的
D.图4装置可以达到验证溴乙烷发生消去反应生成烯烃的目的
(2)用氧化还原滴定法测定制备得到的TiO2试样中的TiO2的质量分数:在一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作为指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为____________________ 。
②滴定终点的现象是___________________ 。
③滴定分析时,称取TiO2试样0.2 g,消耗0.1 mol·L—1NH4Fe(SO4)2标准溶液20mL,则TiO2的质量分数为________________ 。
④若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准溶液的液面,使其测定结果__________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
⑤工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/17/1688866293096448/1689524986208256/STEM/99bcc23ffd944ad9acb9cf5ade60c6b1.png?resizew=117)
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+与Cr
生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5 mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为______ mol·L-1,此时溶液中c(Cr
)等于_______ mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)
(1)下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/17/1688866293096448/1689524986208256/STEM/d0e8ce2196354611956594f9da137108.png?resizew=475)
A.图1为实验室制备硝基苯的装置
B.图2可以用于测定乙醇分子结构
C.图3装置可以达到验证酸性:CH3COOH > H2CO3 > C6H5OH的目的
D.图4装置可以达到验证溴乙烷发生消去反应生成烯烃的目的
(2)用氧化还原滴定法测定制备得到的TiO2试样中的TiO2的质量分数:在一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作为指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为
②滴定终点的现象是
③滴定分析时,称取TiO2试样0.2 g,消耗0.1 mol·L—1NH4Fe(SO4)2标准溶液20mL,则TiO2的质量分数为
④若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准溶液的液面,使其测定结果
⑤工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/17/1688866293096448/1689524986208256/STEM/99bcc23ffd944ad9acb9cf5ade60c6b1.png?resizew=117)
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+与Cr
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af6fcd57241ea0ca99233d9da86d22a5.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。回答下列问题:
(1)利用CO2可以制取甲醇,有关化学反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g ) ΔH1=-178 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) ΔH2=-566 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ/mol
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
由此计算断开1 mol C
O需要吸收____________ kJ的能量(甲醇的球棍模型如图所示
);
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=________ kJ/mol。
(2)甲烷燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如下图所示:通入a气体的电极是原电池的______ 极(填“正”或“负”),其电极反应式为___________________ 。
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(3)下图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)实现铁上镀铜,则b处通入的是______ (填“CH4”或“O2”),电解前,U形管的铜电极、铁电极的质量相等,电解2min后,取出铜电极、铁电极,洗净、烘干、称量,质量差为12.8g,在通电过程中,电路中通过的电子为_____ mol,消耗标准状况下CH4________ mL。
(1)利用CO2可以制取甲醇,有关化学反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)
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②2CO(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/24/1995471898845184/1996295270907904/STEM/2a8868488e144591a1f3efe7b7fed055.png?resizew=27)
③2H2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/24/1995471898845184/1996295270907904/STEM/2a8868488e144591a1f3efe7b7fed055.png?resizew=27)
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—C | C—H | H—H | C—O | H—O |
键能/ kJ/mol | 348 | 413 | 436 | 358 | 463 |
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/24/1995471898845184/1996295270907904/STEM/b4d150c630ab4007af7f04699b19cb8e.png?resizew=78)
CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/24/1995471898845184/1996295270907904/STEM/2a8868488e144591a1f3efe7b7fed055.png?resizew=27)
(2)甲烷燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如下图所示:通入a气体的电极是原电池的
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(3)下图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)实现铁上镀铜,则b处通入的是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】生物电池具有工作时不发热、不损坏电极等优点,不但可以节约大量金属,而且寿命比化学电源长得多,因此越来越受到人们的青睐。某生物电池用葡萄糖(C6H12O6)作原料,在酶的作用下被氧化为葡萄糖酸(C6H12O7),其工作原理如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/11/2805580061065216/2805891843784704/STEM/817b2c8622d84ca0b8fa287fd3e54740.png?resizew=261)
(1)电极b为___________ (填“正极”或“负极”),a的电极反应式为___________ 。
(2)该生物电池中发生反应的化学方程式为___________ ,当有2 mol H+通过质子交换膜时,理论上电极a消耗葡萄糖的质量为___________ g,电极b需要标准状况下氧气的体积为___________ L。
(3)该电池___________ (填“能”或“不能”)在高温条件下使用,原因是___________ 。
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(1)电极b为
(2)该生物电池中发生反应的化学方程式为
(3)该电池
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