能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题.
I.已知:Fe
2O
3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=akJ?mol
-1CO(g)+1/2O
2(g)=CO
2(g)△H=bkJ?mol
-1C(石墨)+O
2(g)=CO
2(g)△H=ckJ?mol
-1则反应:4Fe(s)+3O
2(g)=2Fe
2O
3(s)的焓变△H=
6(c-b)-2a
6(c-b)-2a
kJ?mol
-1.
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
D
D
(填序号).
A.C(s)+CO
2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H
2O(l)
C.2H
2O(l)=2H
2(g)+O
2(g)
D.CH
4(g)+2O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l)
若以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应可以设计成一个原电池,请写出该原电池的电极反应.
负极:
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
,
正极:
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
.
(2)二氧化氯(ClO
2)是一种高效安全的自来水消毒剂.ClO
2是一种黄绿色气体,易溶于水.实验室以NH
4Cl、盐酸、NaClO
2为原料制备ClO
2流程如下:
已知:电解过程中发生的反应为:
NH
4Cl+2HCl
NCl
3+3H
2↑;假设NCl
3中氮元素为+3价.
①写出电解时阴极的电极反应式
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
.
②在阳极上放电的物质(或离子)是
NH4Cl(NH4+)
NH4Cl(NH4+)
.
③除去ClO
2中的NH
3可选用的试剂是
C
C
(填序号)
A.生石灰 B.碱石灰 C.浓H
2SO
4 D.水
④在生产过程中,每生成1mol ClO
2,需消耗
mol NCl
3.