1 . 为了实现“碳中和”,研发的利用技术成为热点。
反应I:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应I能够自发进行的条件是__________ 。
(2)向的恒容密闭容器中充入和(起始压强为),在不同温度下同时发生上述反应I和反应Ⅱ,得到平衡时各含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。
①写出曲线Y表示的含碳元素物质的化学式__________ 。
②时,反应Ⅱ的平衡常数__________ [对于气相反应,用某组分的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,为平衡总压强,为平衡系统中的物质的量分数]。
(3)可用与催化加氢制乙醇,反应原理为:。经实验测定在不同投料比、、时的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①上述反应的活化能(正)__________ (逆)(填“”、“”或“”)。
②、、由大到小的顺序是__________ 。
③从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因__________ 。
(4)科学家提出由制取的太阳能工艺如图。已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为__________ 。
(5)水系可逆电池可吸收利用,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时,复合膜间的解离成和,工作原理如图所示:
①放电时复合膜中向极移动的离子是__________ 。
②充电时多孔纳米片电极的电极反应式为__________ 。
反应I:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应I能够自发进行的条件是
(2)向的恒容密闭容器中充入和(起始压强为),在不同温度下同时发生上述反应I和反应Ⅱ,得到平衡时各含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。
①写出曲线Y表示的含碳元素物质的化学式
②时,反应Ⅱ的平衡常数
(3)可用与催化加氢制乙醇,反应原理为:。经实验测定在不同投料比、、时的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①上述反应的活化能(正)
②、、由大到小的顺序是
③从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因
(4)科学家提出由制取的太阳能工艺如图。已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为
(5)水系可逆电池可吸收利用,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时,复合膜间的解离成和,工作原理如图所示:
①放电时复合膜中向极移动的离子是
②充电时多孔纳米片电极的电极反应式为
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2 . 通过电解、的混合溶液得到普通干电池中的锌与,某研究小组设计了如下图所示的实验探究装置。
回答下列问题:
(1)燃料电池的优点是_______ ,图中是将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,负极的电极反应为_______ 。
(2)闭合开关后,铝电极上的产物是_______ ,一段时间后阳极附近溶液的pH_______ (填“增大”、“不变”或“减小”),电解、的混合溶液的阳极反应式为_______
(3)假定燃料电池中的化学能完全转化为电能,负极每消耗2.24L(标况),电解池中回收制得单质,电解池的能量利用率为_______ 。
回答下列问题:
(1)燃料电池的优点是
(2)闭合开关后,铝电极上的产物是
(3)假定燃料电池中的化学能完全转化为电能,负极每消耗2.24L(标况),电解池中回收制得单质,电解池的能量利用率为
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解题方法
3 . 铬及其化合物在工业上用途广泛,工业废水中含有毒的铬(VI),可以利用化学方法处理。
(1)还原法处理
①Cr(VI)在水溶液中的形态分布如图1所示。向pH=2的含Cr(VI)污水中加入NaHSO3,发生的主要反应的离子方程式为_______ 。
②向水体中加入还原剂,将高毒性Cr(VI)还原为低毒性Cr(III),再调节溶液pH范围为_______ Cr(III)生成Cr(OH)3沉淀除去。
(2)电化学法处理
甲醇酸性燃料电池处理酸性含铬废水(主要含有)的原理如图所示。
①下列说法正确的是_______ (填标号)
A.M为负极,电极反应为CH3OH+6e-+H2O=6H++CO2↑
B.甲中阴离子向N极移动
C.乙中电极均不参与电极反应
D.乙中阳极区发生的反应为+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
②若甲中消耗44.8L氧气(标准状况),则乙中产生_______ molH2(假设阴极只有氢离子放电)。
(3)废水中铬元素含量的测定:准确移取20.00mL含的酸性废水,向其中加入过量的KI溶液(+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O),充分反应后,以_______ 为指示剂,向其中滴加0.0150mol·L-1的Na2S2O3标准溶液(I2+2=2I-+),达到滴定终点时的现象为_______ ,重复实验两次,消耗Na2S2O3溶液体积的平均值为VmL。废水中铬元素的浓度为_______ mg·L-1。
(1)还原法处理
①Cr(VI)在水溶液中的形态分布如图1所示。向pH=2的含Cr(VI)污水中加入NaHSO3,发生的主要反应的离子方程式为
②向水体中加入还原剂,将高毒性Cr(VI)还原为低毒性Cr(III),再调节溶液pH范围为
(2)电化学法处理
甲醇酸性燃料电池处理酸性含铬废水(主要含有)的原理如图所示。
①下列说法正确的是
A.M为负极,电极反应为CH3OH+6e-+H2O=6H++CO2↑
B.甲中阴离子向N极移动
C.乙中电极均不参与电极反应
D.乙中阳极区发生的反应为+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
②若甲中消耗44.8L氧气(标准状况),则乙中产生
(3)废水中铬元素含量的测定:准确移取20.00mL含的酸性废水,向其中加入过量的KI溶液(+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O),充分反应后,以
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解题方法
4 . KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。请回答下列问题:
(1)KIO3的化学名称是___________ 。
(2)KIO3具有一定的氧化性,能与H2S反应生成淡黄色沉淀,请配平该离子反应方程式:+H2S=I-+S↓+H2O,___________ 。
(3)炒菜使用加碘盐,最好等出锅时再放盐,理由是___________ (请用化学反应方程式表示)。
(4)KIO3可采用“电解法”制备,某同学查阅资料,设计将NO2、O2和熔融盐组成的燃料电池(装置1)与装置2相连,主要原理如图所示。电解前,在a极区先将一定量的碘溶于过量KOH溶液,发生反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,电解后在该区获得KIO3。
①装置1,熔融盐中NO移向___________ (填“石墨I”或“石墨II”);在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,请写出该氧化物Y的化学式是___________ 。
②请写出装置1中石墨II的电极反应式是___________ 。
③装置2,用惰性电极和不锈钢两种作为电极材料,请写出电极a可采用的材料是___________ (填“石墨”或“不锈钢”或“两者皆可”),该电极上发生的电极反应式是___________ 。
④装置2,电解过程中通过离子交换膜的离子主要是___________ ;电解后,b极区周围的pH会___________ (填“升高”或“降低”)。
(1)KIO3的化学名称是
(2)KIO3具有一定的氧化性,能与H2S反应生成淡黄色沉淀,请配平该离子反应方程式:+H2S=I-+S↓+H2O,
(3)炒菜使用加碘盐,最好等出锅时再放盐,理由是
(4)KIO3可采用“电解法”制备,某同学查阅资料,设计将NO2、O2和熔融盐组成的燃料电池(装置1)与装置2相连,主要原理如图所示。电解前,在a极区先将一定量的碘溶于过量KOH溶液,发生反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,电解后在该区获得KIO3。
①装置1,熔融盐中NO移向
②请写出装置1中石墨II的电极反应式是
③装置2,用惰性电极和不锈钢两种作为电极材料,请写出电极a可采用的材料是
④装置2,电解过程中通过离子交换膜的离子主要是
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