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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:532 题号:5752619
“绿水青山就是金山银山”,研究NO2、NO、CO、NO2- 等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
(1)已知:①NO2 + CO    CO2 + NO 该反应的平衡常数为K1(下同)每1mol下列物质分解为气态基态原子消耗能量分别为     

NO2

CO

CO2

NO

812kJ

1076kJ

1490kJ

632kJ


②N2(g)+O2(g) 2NO(g)             ΔH=+179.5 kJ/mol          K2     
③2NO(g) +O2(g)2NO2(g)          ΔH=-112.3 kJ/mol          K3
试写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式____________________________以及此热化学方程式的平衡常数K=____________(用K1、K2、K3表示)
(2)污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为:2NO2+4CO4CO2+N2,某温度下,在1L密闭容器中充入0.1mol NO2和0.2mol CO,此时容器的压强为1个大气压,5秒时反应达到平衡时,容器的压强变为原来的,则反应开始到平衡时CO的平均反应速率v(CO)=________
若此温度下,某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为amol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L,要使反应向逆反应方向进行,a的取值范围________________
(3)电化学降解NO2-的原理如下图:
①电源的负极是________(填A或B)阴极反应式为________________________________________

②若电解过程中转移了6mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差_________g。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】Ⅰ.选择合适的图象,用字母填空:

(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系的图象是_______
(2)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液,其他条件不变,则图象是_______
Ⅱ.Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的高效水处理剂,其电解制法如下图所示。电解过程中,两极均有气体产生,Y极区域溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍澄清。查阅资料得知,高铁酸根离子(FeO42-)在溶液中呈紫红色。

(3)电解过程中,X极区溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应为________________________
(5)若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少__________g。
(6)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。该电池正极的电极反应式为______________________
2017-07-10更新 | 56次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】甲醇是重要的工业原料。煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
已知①常压下反应的能量变化如图所示。

化学键H—HH—OO=O
键能kJ/mol436x496

③CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-280 kJ/mol;
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-284 kJ/mol
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol
请回答下列问题:
(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式_______________________
(2)H—O键的键能x________ kJ/mol。
(3)在____(填“高温”或“低温”)情况下有利于CO和H2制备甲醇的反应自发进行。
(4)某兴趣小组同学利用甲醇燃料电池探究电浮选法处理污水的一种方式:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。装置如图所示。

甲                乙
①写出甲池的A极电极反应式:__________________________
②若乙池实验时污水中离子浓度较小,导电能力较差,净水效果不好,此时应向污水中加入适量的________
A.H2SO4   B.BaSO4 C.Na2SO4 D.NaOH        E.CH3CH2OH
(5)下图是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。

①乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为____
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图,则图中②线表示的是__________离子的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要__________mL 5.0 mol/L NaOH溶液。
2018-10-02更新 | 132次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】研究CO2的捕集再利用和减少CO2排放是一项重要课题,CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应甲: CO2 (g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)     ΔH1= -49.1 kJ·mol-1
反应乙: 2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)   ΔH2
反应丙: CH3OCH3(g)+H2O(g) 2CH3OH(g)   ΔH3 = +24.5 kJ·mol-1
(1) ΔH2= ___________
(2)反应甲的平衡常数表达式K=___________
(3)在绝热恒容的密闭容器中,将CO2和H2按物质的量之比1 :3投料发生反应甲,下列能说明反应已达平衡状态的是 ___________ (填序号)
A.体系的温度保持不变
B.单位时间内减少3 mol H2增加1 mol H2O
C. CO2和H2的转化率相等
D. v(CO2)=v(CH3OH)
(4)某温度下,反应丙的平衡常数的数值为2,向密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)发生该反应,某时刻时,测得CH3OCH3、H2O、CH3OH的浓度依次1.5 mol·L-1 、 1.5 mol·L-1、1 mol·L-1,此时CH3OCH3的转化率是___________
(5)以甲醇(CH3OH)为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,得到广泛的研究,某种甲醇固体氧化物燃料电池工作原理如图所示。

①CH3OH分子所含官能团名称为___________,碳原子的杂化方式为 ___________
②该燃料电池B极上的电极反应式为 ___________
2021-04-29更新 | 223次组卷
共计 平均难度:一般