【题目】如图是批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应。电池总反应式为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。下列说法中不正确的是
A. 左边的电极为电池的负极,a处通入的是甲醇
B. 每消耗3.2 g氧气转移的电子为0.4 mol
C. 电池负极的反应式为CH3OH+H2O6e===CO2+6H+
D. 电池的正极反应式为O2+2H2O+4e===4OH
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【题目】直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。
(1)下图所示:1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1mol S(g)燃烧的能量变化。在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式________________________________________________________。
(2)焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定压强下,向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应,测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应的状态中,达到平衡状态的有_____________(填字母)。
②该反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。
③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是______________。
A.降低温度 B.增加C的量 C.减小容器体积 D.添加高效催化剂
(3)用氨水吸收SO2。25℃时2.0mol·L-1的氨水中,NH3·H2O的电离度α=______(×100%)。将含SO2的烟气通入该氨水中,当溶液显中性时,溶液中的=_______。(已知25℃,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8)
(4)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液,用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8
①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式____________。
②若用9.65A的恒定电流电解饱和NH4HSO4溶液1小时,理论上生成的(NH4)2S2O8的物质的量为________。(F=96500C·mol-1)
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【题目】燃料电池是将化学能转化为电能的装置,能量利用率高,环境友好.是未来能源领域发展的方向.
(1)图1左为绿色电源“二甲醚【(CH3)2O】燃料电池”的工作原理示意图.电池工作时,电子流动方向是 极经外电路到极((填a或b)),a电极上发生反应的电极反应式为 .
(2)连接图2装置的电源为(1)问中的二甲醚燃料电池.接通电源一段时间后,观察到装置中电解质溶液颜色由无色变为蓝色,并逐渐加深.则该装置中的Cu电极应与二甲醚燃料电池中 电极(填a或b)相连.通电时发生反应的总的离子反应方程式为:;若将电极材料都改为石墨,电解质溶液改为MnSO4溶液可以制备MnO2;则阳极反应式为;如二甲醚消耗23克,则理论上产生MnO2的质量为 克.
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【题目】能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Ag+、NO3-、Cl-B.Cu2+、Na+、H+、OH-
C.K+、Ba2+、CO32-、Cl-D.K+、Na+、CO32-、NO3-
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【题目】硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=B(OH)4-,H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是( )
A. a与电源的正极相连接
B. 阳极的电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 当电路中通过3mol电子时,可得到1molH3BO3
D. B(OH)4-穿过阴膜进入产品室,Na+穿过阳膜进入阴极室
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【题目】CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B. 相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C. 1 mol CuSO4在1100 ℃所得混合气体X中O2为0.75 mol
D. Y可以是葡萄糖
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【题目】Ⅰ.催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产需采用催化工艺。
(1)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑进行回收利用,反应原理如图所示。
整个过程中Fe3O4的作用是________________________________。
(2)已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。按n(N2)∶n(H2) = 1∶3向反应容器中投料,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示:
①下列说法正确的是__________。(填字母)
a.曲线a、b、c对应的温度是由低到高
b.加入催化剂能加快化学反应速率和提高H2的转化率
c.图中Q、M、N点的平衡常数:K(N)>K(Q)=K(M)
②M点对应H2的转化率是__________。
③2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
、和分别表示N2、H2和NH3。e表示生成的NH3离开催化剂表面,b和c的含义分别是____________和______________。
(3)有机反应中也常用到催化剂。某反应原理可以用下图表示,写出此反应的化学方程式_____________________________。
Ⅱ.过二硫酸钾(K2S2O8)在科研与工业上有重要用途。
(4)某厂采用湿法K2S2O8氧化脱硝和氨法脱硫工艺综合处理燃煤锅炉烟气,提高了烟气处理效率,处理液还可以用作城市植被绿化的肥料。一定条件下,NO去除率随温度变化的关系如图所示。80℃时,若NO初始浓度为450 mg·m-3,t min达到最大去除率,NO去除的平均反应速率:v(NO)=__________mol·L-1·Min-1(列代数式,不必计算结果)
(5)过二硫酸钾可通过“电解→转化→提纯”方法制得,电解装置示意图如图所示。
常温下,电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如下图所示。
在阳极放电的离子主要是HSO4,阳极区电解质溶液的pH范围为___________,阳极的电极反应式为_____________。
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【题目】下列说法正确的是 ( )
A. 原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族
B. 主族元素X、Y能形成XY2型化合物,则X与Y的原子序数之差可能为2或5
C. 氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
D. 同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同
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【题目】氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3H2O的形式存在,在一定条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3﹣ , 两步反应的能量变化示意图如图所示:
下列说法合理的是( )
A.该反应的催化剂是NO2﹣
B.升高温度,两步反应速率均加快,有利于NH4+ 转化成NO3﹣
C.在第一步反应中,当溶液中水的电离程度不变时,该反应即达平衡状态
D.1 mol NH4+在第一步反应中与1 mol NO2﹣在第二步反应中失电子数之比为1:3
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