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11.CO2是重要的温室气体,对地球温室效应的“贡献”最大,如何利用CO2是摆在科技工作者面前的重要课题.如图所示电解装置可将CO2转化为乙烯,该装置的电解质溶液为强酸性水溶液,电极材料为惰性电极.下列有关说法正确的是(  )
A.a为电池的正极
B.电解过程中H+移向阳极
C.反应前后溶液的pH保持不变
D.阴极反应式:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O

分析 电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯,二氧化碳得电子生成乙烯,电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,为阴极反应,则a为电池的负极,b为电池的正极,阳极氢氧根失电子放出氧气,据此分析.

解答 解:A.由二氧化碳得电子生成乙烯,则为阴极反应,所以a为电池的负极,故A错误;
B.由离子的定向移动可知电解过程中H+移向阴极,故B错误;
C.阴极二氧化碳得电子生成乙烯,阳极氢氧根失电子放出氧气,总反应为:2CO2+2H2O=C2H4+3O2,消耗水,则pH减小,故C错误;
D.由二氧化碳得电子生成乙烯,则为阴极反应,电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故D正确.
故选D.

点评 本题考查电解池知识,为高考常见题型和高频考点,注意把握电解池的工作原理,本题解答的关键是根据二氧化碳得电子生成乙烯为阴极反应,以此可确定电源的两极和反应类型,注意体会答题思路,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.二氧化碳催化加氢合成甲醇的反应:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0
可以用来缓解温室效应、开发新能源.一定条件下,向容积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
请回答:
(1)4min内,v(CO2)=0.1875mol/(L•min).
(2)其他条件不变,增大c(CO2),平衡向正(填“正”或“逆”)反应方向移动.
(3)升高温度,该反应的化学平衡常数减小(填“增大”或“减小”).
(4)平衡时,CO2的转化率是75%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义.
(1)用CO可以合成甲醇.已知:
①CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5 kJ•mol-1
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0 kJ•mol-1
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8 kJ•mol-1
则CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1
下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是a、c(填写序号).
a.使用高效催化剂        b.降低反应温度
c.增大体系压强          d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
(2)在一定压强下,容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示.
①p1小于p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100℃时,该反应的化学平衡常数K=$\frac{{V}^{2}}{{a}^{2}}$;
③100℃时,达到平衡后,保持压强P1不变的情况下,向容器中通入CO、H2号 CH3OH各0.5amol,则平衡向左(填“向右”、“向左”或“不”移动)
④在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a molH2,达到新平衡时,CO的转化率增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)在容积均为1L的密闭容器(a、b、c、d、e)中,分别充入1molCO和2molH2等量混合气体,在不同的温度下(温度分别为T1、T2、T3、T4、T5),经相同的时间,在t时刻,测得容器甲醇的体积分数如图所示.在T1-T2及T4-T5两个温度区间,容器内甲醇的体积分数的变化趋势如图2所示,其原因是T1-T2区间,化学反应未达到平衡状态,温度越高,化学反应速率越快,所以甲醇的体积分数随着温度的升高而提高.T3-T4区间,化学反应已达到平衡状态,由于正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以甲醇的体积分数减少.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

19.下列化学用语的描述不正确的是(  )
A.烧碱的分子式为NaOH
B.中子数为15的硅原子:${\;}_{14}^{20}$Si
C.乙醇的结构简式:C2H5OH
D.NH3•H2O的电离方程式:NH3•H2O?NH4++OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化示意图如图,其中“o”和“•”代表不同元素的原子.下列关于此反应的说法不正确的是(  )
A.该反应可表示为
B.可能是PCl5的分解反应
C.反应过程中,一定伴随共价键的断裂与形成
D.该反应的△H>0

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为N2、CO、CO2、H2O等,其中可燃成分CO含量约占25%左右,CO2、N2的含量分别占15%、55%.回答下列问题:
(1)上述提及的气体分子中,电子数相等的两种气体是N2、CO(写化学式).
(2)高炉煤气中CO具有较高的利用价值,可以与H2合成甲烷,已知有关反应的热化学方程式如下:
①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol
则CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+35.7kJ/mol.
(3)高炉煤气中N2的含量较高,利用CO前需要对CO 进行富集,实现CO和N2的分离.
①工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的热化学方程式CH3COOCu(NH32(aq)+CO(g)═CH3COOCu(NH3)2•CO(aq)△H<0.吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液,从而实现CO与吸收液的分离,分离过程可采取的措施有升温或减压(写出一种即可).
②到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO.图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图:

PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图,由此可见,为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是尽量在PSA-I中将CO2脱除(保证PSA-I吸附CO2的时间),“放空气体”的主要成分为氮气.
(4)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe (s)+3CO2(g).该反应在不同温度下的平衡常数如表所示:
温度/℃100011151300
平衡常数4.03.73.5
①该反应的△H<0(填“>““<”或“=“).
②欲提高上述反应中CO 的转化率,可采取的措施是ab.
a.适当降低反应体系的温度        
b.及时移出体系中的CO
c.加入合适的催化剂             
 d.减小容器的容积
e.增大Fe2O3的量.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

3.某溶液中含K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-、I-中的若干种,某同学欲探究该溶液的组成,
进行如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰.
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成.
Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中,第一支试管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上层清液变红;第二支试管中加入CCl4,充分振荡静置后溶液分层,下层为无色.下列说法正确的是(  )
A.原溶液中肯定不含Fe2+、NO3-、SiO32-、I-
B.为确定是否含有Cl-,可取原溶液加入过量硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀
C.步骤Ⅱ中无色气体是NO气体
D.原溶液中肯定含有K+、Fe2+、NO3-、SO42-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列关于有机物的说法正确的是(  )
A.分子式为C5H11Cl的有机物有8种同分异构体
B.塑料的老化是因为其主要成分在空气中发生了缓慢的加成反应
C.乙醇和乙酸都能与碳酸氢钠溶液反应
D.富含糖类和蛋白质的物质都易被人体消化

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置.现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气.下列说法中错误的是(  )
A.紫色石蕊溶液变红色,说明SO2呈酸性
B.品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.溴水橙色褪去,体现了SO2的还原性
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅,表明SO2能够和NaOH反应

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