專題03燃料電池-2019高考復(fù)習(xí)專題——電化學(xué)解析版_第1頁
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文檔簡介

1、專題三燃料電池1 .在金屬Pt、Cu和鉞(Ir)的催化作用下,密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮(NO)以達(dá)到消除污染的目的。其工作原理的示意圖如下:卜列說法不正確的是A.Ir的表面發(fā)生反應(yīng):H2+N2O=N2+H2OB.導(dǎo)電基體上的負(fù)極反應(yīng):H22e-=2H+C.若導(dǎo)電基體上只有單原子銅,也能消除含氮污染物D.若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,不利于降低溶液中的含氮量【答案】C【解析】根據(jù)圖示可知,氫氣與一氧化二氮在轅(Ir)的催化作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氮氣,極反應(yīng)為:A正確;根據(jù)圖示可知:導(dǎo)電基體上的負(fù)極反應(yīng):氧氣失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),導(dǎo)電基體上的負(fù)極反應(yīng):H:-E正確:若導(dǎo)電基

2、體上只有單原子銅,硝酸根離子被還原為一氧化氮,不能消除含氮污染物,C錯誤$從圖示可知:若導(dǎo)電基體上的隊顆粒熠多,硝酸根離子得電子變?yōu)殍F根離子,不利于降低溶液中的含氮量,D正確儀正確選項Co2.微生物燃料電池(MPC)處理技術(shù)是通過微生物的作用去除污染物,該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于去除土壤中有機(jī)污染物。一種土壤微生物燃料電池的縱截面如圖所示,下列說法不正確的是A.電流從活性炭電極經(jīng)工作站流向碳纖維布電極B.有機(jī)污染物在電池負(fù)極上氧化為對環(huán)境無害的物質(zhì)C.活性炭能有效吸附空氣,提高電池的工作效率D.該電池的正極反應(yīng)式為O2+4e7+2HQ=4OH-【答案】D【解析】根據(jù)圖示,活性炭電極通入空氣,所以活性炭

3、電極是正極,電流從活性炭電極經(jīng)工作站流向碳纖維布電極,故A正確;電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故B正確;活性炭的表面積大,能有效吸附空氣,提高電池的工作效率,故C正確;微生物燃料電池含有質(zhì)子交換膜燃,該電池的正極反應(yīng)式為O2+4e-J+4H=2H2O,故D錯誤。3,某新型電池,以NaBH4(B的化合價為+3價)和“。2作原料,負(fù)極材料采用Pt,正極材料采用MnO2(既作電極材料又對該極的電極反應(yīng)具有催化作用),該電池可用作衛(wèi)星、深水勘探等無空氣環(huán)境電源,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是IIHO電機(jī)口交換膜也竭卜A.每消耗3molH2O2,轉(zhuǎn)移6moleB.電池工作時Na+從b極區(qū)移向a極區(qū)

4、C. a極上的電極反應(yīng)式為:BH4+8OH-8e一BC2+6H2OD. b極材料是MnO2,該電池總反應(yīng)方程式:NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O【答案】B【解析】試題分析:由圖中信息可知,乂正出是還原劑,其在負(fù)極上被氧化為電極反應(yīng)式為BETOH-強(qiáng)=BO-6Hq川氏。:是氧化劑,其在正極上被還原為OH,電極反應(yīng)式為4H4十%TOH'該電池總反應(yīng)方程式為NaBE-4Hq=YaB0)6Hq所以電極a是負(fù)極、電極b是正極。A.每消耗3m加足口0。元素的化合價從降到故轉(zhuǎn)移6moiA正確?B.電池工作時NE從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū),B不正確孑C.a極上的電極反應(yīng)式為BILT0Hn=B6TH

5、QC正%D.b極材料是該電池總反應(yīng)方程式為NaBH-4H二0二=乂正。:-6H9,D正確。本題選E*4.新型液氨燃料電池示意圖如圖,下列有關(guān)說法不正確的是A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.氨氣在電極1上發(fā)生氧化反應(yīng)C.電子由電極2經(jīng)負(fù)栽流向電極1D.電極2的反應(yīng)式為:O2+4e-+2H2O=4OH-【答案】C【解析】A.該裝置是原電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,A正確;B.氨氣失去電子,在電極1上發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;C.電極1是負(fù)極,電極2是正極,電子由電極1經(jīng)負(fù)栽流向電極2,C錯誤;D.氧氣在正極得到電子,則電極2的反應(yīng)式為:02+4e-+2H20=40H-,D正確,答案選C。5.NO2是大氣的主

6、要污染物之一,某研究小組設(shè)計如圖所示的裝置對NO2進(jìn)行回4利用,裝置中a、b均為多孔石墨電極。下列說法不正確的是質(zhì)子交換膜A. a為電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)B. 一段時間后,b極附近HNO3濃度減小C.電池總反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O=4HNO3D.電子流向:a電極一用電器一b電極一溶液一a電極【答案】D【解析】A.由裝置圖可知,在a電極上,NO二失電子生成HNO”'元素化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng),a為電池的負(fù)極,故A正確;B.b電極上度生的電極反應(yīng)式為:0上+4k+祀、比O,由反應(yīng)式可知jb極消耗氫離子,所以b極附近HNO三的濃度;咸小,故B正確iC.由裝置圖可知,該電池的總反應(yīng)為4

7、NO:TTH:O=UHNO打故C正確jD.電子從負(fù)極流向正極,但不會經(jīng)過電解質(zhì)溶清,故D錯誤,答案選D,6.第三代混合動力車目前一般使用饃氫電池(M表示儲氫合金;汽車在剎車或下坡時,電池處于充電狀態(tài))。饃氫電池充放電原理的示意圖如下:電動機(jī)卜jI爰哥板卜;NJ00H;H.0Ni(O%ft電年液”更匚。瓦其總反應(yīng)式為32MoOH京2Ni(OHh。根據(jù)所給信息判斷,下列說法錯誤的是A.混合動力汽車上坡或加速時,乙電極的電極反應(yīng)式為:NiOOH+H2O+e一=Ni(OH»+OhrB.混合動力汽車上坡或加速時,電解液中OH-向甲電極移動C.混合動力汽車下坡或剎車時,甲電極周圍溶液的pH減小D

8、.混合動力汽車下坡或剎車時,電流的方向為:甲電極一發(fā)動機(jī)一乙電極【答案】C【解析】汽車在剎車或下卿寸,電池處于充電狀態(tài),則混合動力車上坡或加速時電池處于放電狀態(tài)*充電相當(dāng)于電解池,放電相當(dāng)于原電池。A和三相當(dāng)于原電池,原電池中員極失去電子,經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極,所以溶液中的陽離子向正極移動,則陰離子向負(fù)極移動小根據(jù)題意可知氧氣是負(fù)極,即甲是負(fù)極;乙是正極,A、混合動力汽車上坡或加速時Z電極為正極,電極反應(yīng)式為:NiOOH-H;Oe-=Ni(OH)2-OH-,符合圖示中的轉(zhuǎn)化,故A正確寧B、混合動力汽車上坡或加速時,電解液中OH向負(fù)極移動,即向甲電極移動,故B正確;C和D相當(dāng)于電解池。此時甲是陰極,

9、乙是陽極,電極反應(yīng)式分別為2H2O+2e-=H2+2OH-、2Ni(OH)2+2OH2e-=2NiOOH+2H2O;C、混合動力汽車下坡或剎車時,甲電極周圍溶液的pH增大,故C錯誤;D、混合動力汽車下坡或剎車時,電流的方向為:陰極到陽極,即為:甲電極一發(fā)動機(jī)一乙電極,故D正確;故選Co7.微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,下圖是利用一種微生物將廢水中的尿素CO(NH2)2轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害物質(zhì)的裝置。下列敘述錯誤的是()A. M電極有CO2和出生成B. H卡透過質(zhì)子交換膜由左向右移動C.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移D.N電極反應(yīng)式為O2+2H2。+4e=4OH【答案】D【解

10、析】因為是質(zhì)子交換腺,因此反應(yīng)的環(huán)境是酸性,有0:的一邊(X)是正極反應(yīng)區(qū),即O;+4H-+4e-由題意尿素CO(NHR轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害物質(zhì)知,M極反應(yīng)為CCKNH6+H:O-=CST+Nd+6HH-應(yīng)該透過質(zhì)子交換膜由左向右移動;在微生物的作用下,此裝置構(gòu)成厚電池,加速了反應(yīng)的進(jìn)行,促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移七A、&C正確,D錯誤唾8.一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計的酒精檢測儀,電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O.下列有關(guān)說法不正確的是()A.檢測時,電解質(zhì)溶液中的H+向正極移動8 .若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移,則消耗2.24L氧氣C.正極上發(fā)生還原反應(yīng),

11、負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)一,一,一、一一一一一+D.負(fù)極上的反應(yīng)為:CH3CH2OH-4e+H2O-CH3COOH+4H【答案】B【解析】分析:本題給出酸性燃料電池的電池反應(yīng)方程式CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O,以此分析。詳解:A項,正極電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O,消耗H+,因此H+向正極移動,故A項正確;B項,每消耗0.1molO2轉(zhuǎn)移電子0.4mol,0.1molO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L,故B項錯誤;C項,O2在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),CH3CH2OH在負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故C項正確;D項,CH3CH20H在負(fù)極失電子與H2O反應(yīng)生成CH3COO

12、H與H+,電極反應(yīng)式為CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+,故D項正確。本題正確答案選B。9 .如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖,關(guān)于該電池敘述正確的是()A.,_,M打+4H+2名-=Mn"正極反應(yīng)式為B.微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應(yīng)C.放電過程中,H+從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)D.若用該電池給鉛蓄電池充電,MnO2電極質(zhì)量減少8.7g,則鉛蓄電池負(fù)極增重9.6g【答案】C【解析】分析:形成原電池時I微生物所在電極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng):c時氏O)口被氧化生成水和二氧化碳,MnO:被還原生成Mn,為原電池的正極,放電時一陽離子向正極移動陰禽子向負(fù)極移動,以此解答。詳解:

13、A.Mn6襁還原生成Mn匕為原電池的正極,電極方程式為M也0二+4H+2b=聞標(biāo)十+2Hz01所以A選項是正確的,E.微生物所在電極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng),CMH:Om被氧優(yōu)生成構(gòu)口二氧化碳;敵B錯誤弓C原電池工作時.陽離子向正極移動敖C錯誤;D,給鉛蓄電池充電陰極發(fā)生Pb$O北-PbTO/n電極質(zhì)量減小,故D錯誤"因此,本題A選項是正確的。10 .微型直接甲醇燃料電池能量密度高,可應(yīng)用于各類便攜式電子產(chǎn)品,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是陽徽僵龍原一斷子女想辭一網(wǎng)接器化用H:。A,多孔擴(kuò)散層可起到傳導(dǎo)電子的作用B,負(fù)極上直接通入無水甲醇可提高電池的比能量C.當(dāng)電路中通過3mole-時

14、,內(nèi)電路中有3molH+透過質(zhì)子交換膜D.電池工作時,H+向陰極催化層遷移【答案】B【解析】交換膜為質(zhì)子交換膜,所以電解質(zhì)溶液呈酸性,燃料電池中負(fù)極上加入燃料、正極上通入氧化劑,所以該燃料電池中,a為負(fù)極、b為正極,負(fù)極反應(yīng)式為CH30H(l)+H2O-6e=CO2(g)T+6H正極反應(yīng)式為O2+4e+4H+=2H2O,陽離子向正極移動。A、多孔擴(kuò)散層可起到傳導(dǎo)電子的作用,H*陽離子向正極移動,故A正確;B.單位質(zhì)量的甲醇氧化放出的能量是一定的,負(fù)極上直接通入無水甲醇,比能量不變,故B錯誤;C.負(fù)極反應(yīng)式為CH30H(l)+H2O(l)-6e=CO2(g)t+6F4,當(dāng)電路中通過3mole-時

15、,內(nèi)電路中有3molH+透過質(zhì)子交換膜,故C正確;D.電池工作時,H+向陰極催化層遷移,進(jìn)入正極區(qū),故D正確;故選B。PdCljjCh11 .乙烯直接氧化法制乙醛的總反應(yīng)方程式為2CH2=CH2+O2,一,2CH3CHO?,F(xiàn)有人將該反應(yīng)設(shè)計成如圖所示的燃料電池,下列有關(guān)說法正確的A.a為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)B,電子移動方向:電極a一磷酸溶液一電極bC,放電時,電路中每轉(zhuǎn)移0.4mol電子,溶液中就有0.4molH+向負(fù)極遷移D.該電池負(fù)極反應(yīng)式為CH2=CH2+H2O2e一=C3CHO+2H+【答案】D【解析】根據(jù)電池反應(yīng)式知,該反應(yīng)中O元素化合價由。價變?yōu)槎r而發(fā)生還厚反應(yīng),所以通入氧氣的b電

16、極是正極、通入Z懦的汽電極是負(fù)極。亂&為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),選項A錯誤亨B.放電0寸,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,通入乙烯的電極a是負(fù)極、通入氧化劑的電極b是正報,電子移動方向二電極注一負(fù)載一電極明選項B錯誤jC.原電池中陽離子向正極移動,所以放電時,電路中每轉(zhuǎn)移03m4電子,溶液中就有。4mQ1H-向正極遷移,選項C錯誤之D.員極發(fā)生氧化反應(yīng),所以負(fù)極電極方程式為CH;=CH2-2e-H:O=CH:CHO-2H-?選項D正確中答案選De12.一種新型熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()電械A(chǔ)dl.電極BCO用電熱A.催化重整中CH4+H2O=3H2+CO,1

17、molCH4參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子B,電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2+2OH-2e-=2H2OC.電池工作時,CO32-向電極B移動2-D.電極B上的電極反應(yīng):O2+2CO2+4e=2CO3【答案】D【解析】試題分析:由圖可知,該裝置為原電池,電池反應(yīng)為一氧化碳、氫氣分別與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水。A電極為負(fù)極、B電極為正極,A.催化重整中CH4+H2O=3H2+CO,碳元素的化合價從-4升高到+2,升高了6價,所以1molCH4參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子,A不正確;B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2+CO32-2e-=H2O+CO2,B不正確;C.電池工作時,陰離子向負(fù)極定向移動,所

18、以CO32-向電極A移動,C不正確;D.電極B上的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-=2CO32-,D正確。本題選D。13.Nature期刊曾報道一例CH3OH-O2原電池,其工作示意圖如下。下列說法不正確的是A.電極A是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.電解質(zhì)溶液中H+由A極流向B極C.電極B的電極反應(yīng)為:O2+2e-+H+=HO2-D.外電路中通過6mol電子,生成CO2的體積為22.4L【答案】D【解析】甲醇失去電子轉(zhuǎn)化為二氧化碳,因此電極A是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),A正確少電解質(zhì)'溶液中H-向正極移動,即由電極A流向B極再正確電極B是正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:Oh2e=H-=HO-C

19、正確次二氧化碳所處的狀態(tài)不能確定,不能用氣體摩爾體積進(jìn)行計算其體積,D錯誤孑正確選項D。14.據(jù)報道,用甲酸提供氫氣的燃料電池由瑞士科技工作者開發(fā)成功。燃料電池包括兩個部分:甲(HYFORM)中使用釘(Ru)基催化劑從甲酸中產(chǎn)生氫氣;乙(PEMFC)是以NaOH為電解質(zhì)的氫氧燃料電池。裝置的原理示意圖如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是(A.該燃料電池使用的甲酸比氫氣更易儲存和運輸B. Y室的電極反應(yīng)式:O2+4H+4e-=2H2OC. X室為負(fù)極室,Y室為正極室D.甲中消耗1mol甲酸,乙中轉(zhuǎn)移2mol電子【解析】甲酸為液態(tài),氫氣為氣態(tài),且易在空氣中燃燒發(fā)生爆炸,因此該燃料電池使用的甲酸比氫氣更易儲存

20、和運輸,A正確;Y室為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式O2+4e-+2H2O=4OH-,B錯誤;通過裝置圖看出,X室為負(fù)極室,Y室為正極室,C正確;甲酸分解產(chǎn)生二氧化碳和氫氣,HCOOH=CO22+HT;反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2mol電子,因此甲中消耗1mol甲酸,乙中轉(zhuǎn)移2mol電子,D正確;正確選項B。15.液體燃料電池相對于氣體燃料電池具有體積小,無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以腫(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,H2SO4作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述正確的是()黑趣博演A.電流從左側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向右側(cè)電極B.該燃料電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2

21、H4-4e-N2T+4HC.利用該燃料電池工業(yè)上可以電解熔融MgCl2制備MgD.該燃料電池持續(xù)放電時,右側(cè)電池區(qū)中因電極反應(yīng)消耗H+,故c(H+)逐漸減小【答案】C【解析】A.由題中信息可知,通人胱的電極為負(fù)極,通入氧氣的電極為正極,所以電流從右側(cè)電極經(jīng)過負(fù)栽后流向左側(cè)電極,A不正確B該燃料電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為W正極發(fā)生還原反應(yīng),B不正確:C利用該燃料電池工業(yè)上可以電解情融MgCk制備N里,理論上是可行的,C正確3D.該燃料電池持續(xù)放電時,右側(cè)電池區(qū)中電極反應(yīng)消耗比,同時有等量H*的從左側(cè)經(jīng)質(zhì)子交換膜遷移到右惻,由于電極反應(yīng)生成水,硫酸的濃度變小,所以式比)逐湖激小,D不正確。

22、本題選C,16.使用新型電極材料,以N2、”為電極反應(yīng)物,以溶有M的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液,制成新型燃料電池,裝置如圖所示。下列說法正確的是A.通入H2的一極為正極B.放電時H+向左移動,生成的物質(zhì)M是NH4ClC.通入的電極反成為:N2+6H+-6e-=2NH3D.放電過程右邊區(qū)域溶液pH逐漸增大【答案】B【解析】負(fù)極是氫氣失電子生成氫離子,則通入H2的一極為負(fù)極,A錯誤;根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)為:2c-2H+,正極電極反應(yīng)N2+8H'2NHJ,總反應(yīng)式為N?+3Ha+2H+=2NH/則左邊N2為正極,H'向正極即左移動,m為NH/C'l,b正確;氮氣被還原生成NHj+,電極反

23、應(yīng)式為N?+6ci+8H+=2N,c錯誤;反應(yīng)過程中右邊區(qū)域溶液氫氣失電子生成氫離子,電極反應(yīng)式為H?2e=2H”,pH逐漸減小,D錯誤;正確選項Bo17 ,2016年,Nature期刊報道一例CH3OH-O2在聚合物催化下的原電池,其工作示意圖如下。下列說法正確的是A.電極B的電極反應(yīng)為:O2+2e-+H+=HO2-B.電解質(zhì)溶液中H+由電極B流向A極C.電極A是負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)D.外電路中通過3mol電子,生成CO211.2L【答案】A1解析】原電池工作時,CH2H在負(fù)根上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水,則A為負(fù)極,正極B上為氧氣得電子生成HOy。A.B為正極,正極為氧氣得電子生成反

24、應(yīng)為故A正確;B.原電池工作時,陽離子向正極移動,田向電極B移動,故B錯誤;C.A為負(fù)極,負(fù)極上EQH被氧化生成二氧化碳和水,故C錯誤jD,未告知氣體所處狀態(tài),無法計算氣體的體積,故D錯誤孑故選18 .液氨-液氧燃料電池曾用于驅(qū)動潛艇,其示意圖如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是N-OH溶液A.電極2是正極,發(fā)生還原反應(yīng)B,電池工作時,Na+向電極1移動C.電流由電極2經(jīng)外電路流向電極1D.電極1發(fā)生的電極反應(yīng)為:2NH3+6OH-6e-=N2T+6HO【答案】B【解析】A、根據(jù)裝置圖所示的物質(zhì)關(guān)系分析可得,由生成%時化合價升高,失去電子,所以電極1為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極2為正極,發(fā)生還原反應(yīng)

25、,所以A正確孑B、在電池內(nèi)部的電解質(zhì)溶灑中,陽離子向正極移動?陰離子向員極移動,所以仁應(yīng)向電極2移動,故B錯誤三C、電流是由正極流向負(fù)極,故C正確孑D.OH-向負(fù)極移動,所以電極11負(fù)極)的反應(yīng)式為2NH廠6OH-6e=NT-6史。,故D正確。本題正確答案為19 .2016年,美國研究小組開發(fā)出一種以糖為能源,可循環(huán)使用的環(huán)保電池裝置。其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A.葡萄糖在電池負(fù)極發(fā)生反應(yīng)B.裝置所示原理可以在強(qiáng)堿性條件下進(jìn)行C.裝置正極電極反應(yīng)式為:O2+4e-+4H+=2H2OD.裝置工作時,每消耗180g葡萄糖,將有2mol質(zhì)子通過交換膜【答案】B【解析】A、該電池的總反應(yīng)可以

26、描述為:葡萄糖+。2一葡萄糖酸內(nèi)酯+H2O,因此反應(yīng)過程中葡萄糖被氧化,在原電池的負(fù)極參加反應(yīng),A正確。B、葡萄糖轉(zhuǎn)變成葡萄糖酸內(nèi)酯的過程需要附帶酶的電極介質(zhì)”,而酶在強(qiáng)堿條件下會發(fā)生變性而失去活性,所以不宜在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條件下進(jìn)行,B錯誤。C、電池正負(fù)極間以質(zhì)子交換膜分隔開,所以兩極反應(yīng)與質(zhì)子(H+)有關(guān),因此正極。2反應(yīng)生成H2O的反應(yīng)原理為:hoyohO2+4e-+4H+=2H2O,C正確。D、葡萄糖酸內(nèi)酯結(jié)構(gòu)是°H,負(fù)極反應(yīng)為:180gImolC6Hi2O6-2e=C6H10O6+2H:180g葡萄糖為,則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2mol,D正確。所以錯誤答案選Bo20.下圖為甲醇燃料電

27、池”的工作原理示意圖,下列有關(guān)說法正確的是A.該燃料電池工作過程中電流方向從a極流向b極B.該燃料電池工作日電路中通過1mol電子,消耗的O2的體積為5.6LC. Pt(a)電極的反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2T+6HD.該燃料電池工作時H+由b極室向a極室移動,電解質(zhì)溶液的PH增大【答案】C【解析】A.b電極通入氧氣,b電極是正極,a電極是負(fù)極,該燃料電池工作過程中電端方向從b極流向a根,A錯誤;區(qū)1m血氧氣得到4mol電子該燃料電池工作時電路中通過Imol電子,消耗的O:的物質(zhì)的量是其體積不一定為B錯誤3CPU閨電極是甲雷發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),由于電解質(zhì)溶液顯酸性,則負(fù)極的反

28、應(yīng)式為CHQH&T9=8二卜陽2C正確/D原電池中陽離子向正極移動,該燃料電池工作時中由a極室向b極室移動,D錯誤。答案選Q21.某化學(xué)小組擬設(shè)計微生物燃料電池將污水中的乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化成環(huán)境友好的物質(zhì),工作原理如圖所示(a、b均為石墨電極)。下列分析正確的是)A.電子流動方向為a一導(dǎo)線一bB,H+經(jīng)質(zhì)子交換膜由右向左移動C.放電一段時間b極附近pH不變D. a電極發(fā)生反應(yīng):H2N(CH2)2NH2+16e-+4H2O=2CO2T+NT+16H【解析】JfcNCHANH:在a電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成氮氣、二氧化碳和水,則a為負(fù)極.,電極反應(yīng)式為16e-=2CO;

29、T-N16H",氧氣在正極b上得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:6Tb-4H=2H9,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,陽離子向正極移動。4由上述分析可知,a是負(fù)極,b是正極,所以電子流動方向為注一導(dǎo)線一上故A正確三B3是負(fù)極、b是正極,H名質(zhì)子交換膜由左向右移動,故B錯誤,C.b的電極反應(yīng)式為:0廠4廣-4H=2H9,所以b極附近溶液的pH增大,故C錯誤$D在負(fù)極a上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成氮氣、二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為HNCH%NHTHg1品一=2C(M-kT-16H故D錯誤$答案選A.22.十九大報告中提出要打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”,意味著對大氣污染防治比過去要求更高。二氧化硫一空氣質(zhì)子交換

30、膜燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合,原理如圖所示。下列說法正確的是S5一空I質(zhì)子文根膜爆料電池的原理圖A,該電池放電日立質(zhì)子從Pt2電極經(jīng)過內(nèi)電路流到Pt1電極B. Pt1電極附近發(fā)生的反應(yīng)為:SO2+2H2O-2e=H2SO4+2H+C. Pt2電極附近發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e+2"O=4OHD,相同條件下,放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為2:1【答案】D【解析】放電時為原電池,質(zhì)子向正極移動,Pt1電極為負(fù)極,則該電池放電時質(zhì)子從Pt1電極移向Pt2電極,A錯誤;Pt1電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),SO2被氧化為硫酸,極反應(yīng)為SO2+2H2O2屋=SO2Z+4H十,

31、硫酸應(yīng)當(dāng)拆為離子形式,B錯誤;酸性條件下,氧氣得電子生成水,C錯誤;相同條件下,放電過程中:負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng):2SO2+4H2O41=2SO2Z+8H+,正極發(fā)生還原反應(yīng):。2+4屋+4H+=2H2O,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等規(guī)律可知:放電過程中消耗的SO2和。2的體積比為2:1,D正確;正確選項D。23.二甲醛(CH3OCH3)燃料電池的工作原理如右圖,有關(guān)敘述正確的是電極嗜干b電攝A.該裝置能實現(xiàn)化學(xué)能100%轉(zhuǎn)化為電能B,電子移動方向為:a極一b極一質(zhì)子交換膜一a極C.a電極的電極反應(yīng)式為:CH3OCH3+3H2O=2CO2+12e-+12H+D.當(dāng)b電極消耗22.4LO2時,質(zhì)子交換膜有4m

32、oIH+通過【答案】C【解析】燃料電池中通人燃料的一極為負(fù)極,負(fù)極上二甲肘失電子生成二氧化碳和氯離子則員極的電極反應(yīng)式為二CH:OCHx-3H2O-12e=2CO:-12H-,通入氧氣的一極為正極,即E電極為正極j溶液中陽禽子向正極移動,即ET從A移向BjA、能量的轉(zhuǎn)化率很難達(dá)到100%,該裝置不能實現(xiàn)化學(xué)能1??诳?。轉(zhuǎn)化為電能才故A錯誤jB、電子不在溶液中移動,故B錯誤,C.燃料電池中通入燃料的一極為負(fù)極,負(fù)極上二甲醛失電子生成二氧化碳和氫離子,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CHmOCHmTHOl及一故C正瑜4當(dāng)b電極消耗224LO二時,沒有強(qiáng)調(diào)氣體為標(biāo)準(zhǔn)狀況,故D錯誤故選C.14.微生物燃料電池是

33、指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是A.HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-的反應(yīng)為:HS-+4H2O-8e-=SO42+9H+B.電子從b流出,經(jīng)外電路流向aC.如果將反應(yīng)物直接燃燒,能量的利用率不會變化D.若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.5molH+通過質(zhì)子交換膜【答案】A【解析】由圖可知硫酸鹽還原菌可以將有機(jī)物氧化成二氧化碳,而硫氧化菌可以將疏氧根離子氧化成硫酸根離子,所以兩種細(xì)菌存在,就會循環(huán)把有機(jī)物氧化成CO:放出電子,員極上HS,在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是HS正極上是氧氣得電

34、子的還原反應(yīng):4H-6-4s24O口A、負(fù)極上H軟在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SOJ、失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是HS4H二。加=SOJ-9H選項A正確,B、b是電池的正極,a是員極,電子從在流出,經(jīng)外電路流向明選項B錯誤;G如果將反應(yīng)物直接燃燒二部分能量轉(zhuǎn)化為光能或熱能等,能量的利用率發(fā)生變化J選項C錯誤?D、根據(jù)電子守恒,若該電池有Omd電子轉(zhuǎn)移,有OdmolH嘴過質(zhì)子交攪腹,選項D錯誤。答案選A。25. 一種既能提供電能又能固氮的新型氫氮燃料電池的工作原理如圖所示,其中電解質(zhì)溶液為溶有化合物A的稀鹽酸。下列有關(guān)表述錯誤的是()段的人溶液A.通入N2的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2+6e-+8H

35、+=2NH4B.該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,化合物A為NH4ClC.電子從通入N2的電極流出,經(jīng)過用電器流向通入H2的電極D.反應(yīng)過程中電解質(zhì)溶液的pH會變大,故需要通入氯化氫氣體【答案】C【解析】A.該電池的本質(zhì)是合成氨反應(yīng),所以正極是氮氣發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為N2+6e-+8H+=2NH4+,選項A正確;B.該電?&是N?和H?反應(yīng)生成NH3,再與氯化氫結(jié)合生成氯化俊,所以A是NH4CI,選項B正確;C.該裝置是原電池裝置,電子由負(fù)極通過外電路流向正極,即由通入氫氣的電極沿外電路流向通入氮氣的電極,選項C錯誤;D.反應(yīng)過程中,H+不斷消耗導(dǎo)致pH值變大,需要通入氯化氫氣體,選項

36、D正確。答案選Co26. 一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示,圖中含酚廢水中有機(jī)物可用C6H50H表示,左、中、右室間分別以離子交換膜分隔。下列說法不正確的是A.右室電極為該電池的正極B.左室電極反應(yīng)式可表示為:C6H50H-28e-+11H2O=6CO2f+28HC.右室電極附近溶液的pH減小D.工作時左側(cè)離子交換膜為陰離子交換膜,右側(cè)離子交換膜為陽離子交換膜【答案】C【解析】人右室電極生成還原產(chǎn)物,發(fā)生還序反應(yīng),為該電池的正極,故A正確B左室電極作負(fù)極而發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)式可表示為二GHgHC&TlH二0=6C0:T-故B正確C.右室電極反應(yīng)為2NOr-10e-l2HN

37、;T-(SH2O,右室電極附近溶液的pH增大,故C不正確sD.工作時,陰高孑移向陽極,陽離子移向陰極,所以左惻離子交攪膜為陰離子交換膜,右側(cè)離子交換膜為陽離子交換膜,故D正確口故選C*27. 一種堿性匕甲醛(CH3OCH3)燃料電池”具有啟動快、能量密度高、效率高等優(yōu)點,其電池總反應(yīng)為:CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O,下列說法不正確的是A.電池正極可用多孔碳材料制成B.電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO32-+12H+C.理論上,1mol二甲醛放電量是1mol甲醇放電量的2倍D.電池工作時,OH-向電池負(fù)極遷移【答案】B【解析】A、多孔碳

38、是碳單質(zhì),是一種具有不同孔結(jié)構(gòu)的碳素材料,可用作氫氧燃料電池的電極材料,選項A正確;B、根據(jù)電池總反應(yīng)式可知電解質(zhì)溶液呈堿性,負(fù)極電極反應(yīng)為CH3OCH3-12e-+12OH'=2CO32'+6H2O,選項B不正確;C、每1mol的二甲醛(CH3OCH3)燃燒會轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12mol;1mol的甲醇反應(yīng)會轉(zhuǎn)移電子6mol,故做為燃料電池理論上,1mol二甲醛放電量是1mol甲醇放電量的2倍,選項C正確;D、電池工作時,陰離子向電池的負(fù)極遷移,即OH-向電池負(fù)極遷移,選項D正確。答案選Bo28 .甲醇是重要的化工原料和燃料。將CO2與含少量CO的H2混合,在恒容密閉容器中

39、發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),圖1是在兩種投料比c(CO2)/c(H2+CO)分別為1:4和1:6時,CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線,圖2是生成的甲醇/過氧化氫燃料電池的工作原理示意圖:A.圖2中電極M上發(fā)生還原反應(yīng)B.圖2中電極N的反應(yīng)式:H2O2+2e+2H+=2H2OC.圖1中b點對應(yīng)的平衡常數(shù)K值大于c點D.圖1中a點對應(yīng)的H2的轉(zhuǎn)化率等于30%【答案】B【解析】A圖2中的移動方向是逆時針方向,相反,電子的移動方向是順時針方向,所以電極聞作負(fù)極而發(fā)生氧化反應(yīng),故A錯誤用圖2中電極N作正極而發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式:此。廠2丁-組-=24。,故B

40、正確孑C圖1中C6平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而瀛小,表明升溫平衡左移,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以b點溫度較高,對應(yīng)的平衡常數(shù)K值小于c點,故C錯誤fD圖1中a點對應(yīng)H;和CO的投料比不確定,對應(yīng)的理的轉(zhuǎn)化率無從確定,故D錯誤故選E,29 .通過加入適量乙酸鈉,設(shè)計成微生物電池可以將廢水中的氯苯轉(zhuǎn)化為苯而除去,其原理如圖所示。下列敘述正確的是IM:蟲般版F交柒電由陵斗沱典A. b極為正極,發(fā)生還原反應(yīng)B. 一段時間后b極區(qū)電解液的pH減小C,H+由a極穿過質(zhì)子交換膜到達(dá)b極oD.a極的電極反應(yīng)式為-e=Cl-+【答案】B外:口【解析】原電池工作時,正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)即:-配-H+=Cl-7,則a為

41、正極,b為負(fù)極,反應(yīng)式為:CH?COa-8e-2H2O=2CO2-7HA.正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)即:Q力+豌-=0+3,則a為正極,發(fā)生還原反應(yīng),故A錯誤?B.由電極方程式可知當(dāng)轉(zhuǎn)移宮皿)1電子時正極消耗4mol負(fù)極生成7mo:H則處理后的廢水pH降低,故E正確?C.b為負(fù)極,反應(yīng)式為;CH3COO-Se-2H2O=2CO;-7H-J由示意圖可知,質(zhì)子從匕極移向&極,故C錯誤寧D.a為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為"-2e-H'=Cl-,故D錯誤j故選B。30.氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取和儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。(1)H2s熱分解制氫的原理:2H2s

42、(g)=2H2(g)+S2(g)AH=169.8kJ/mol,分解時常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣,使部分H2s燃燒,其目的是;燃燒生成的SO2與H2s進(jìn)一步反應(yīng),硫元素轉(zhuǎn)化為S2寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)氨硼烷(NH3BH3)是儲氫量最高的材料之一,其受熱時固體殘留率隨溫度的變化如圖甲所示。氨硼烷還可作燃料電池,其工作原理如圖乙所示。I1000N1HPC,93.55%)90080070.0Bd55t.8710%)庵千丈燒城g的熊忖;£餐悻用皿*00200300400500屈甲甯匕110c時殘留固體的化學(xué)式為。氨硼烷電池工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式為。(3)十氫蔡(C10H18)是具有高

43、儲氫密度的氫能載體,經(jīng)歷C10H18(1)C10H12(1)+3H2(g)AH1C10H12。)-C10H8(l)+2H2(g)AH2溫度335C、高壓下,在恒容密閉反應(yīng)器中進(jìn)行液態(tài)十氫蔡“G0H18-C10H12-C10H8”的脫氫過程釋放氫氣。己知:(1.00mol)催化脫氫實驗,測得C10H12和C10H8的物質(zhì)的量n1和n2隨時間的變化關(guān)系如圖丙所示。圖丁表示催化劑對反應(yīng)活化能的影響。0.5nUJv窘正君:%(GM)zi(8,0S71/gMJJjj,44a,_«-q|246»Qu416aHi_AH2(選填“>;'"=或“<”。)8h時,

44、反應(yīng)體系內(nèi)氫氣的物質(zhì)的量為mol(忽略其他副反應(yīng))。ni顯著低于n2可能的原因是?!敬鸢浮繛镠2s熱分解反應(yīng)提供熱量4H2S+2SO2=4H2O+3S2BH2NH2或(BH2NH2)NH3BH3-6e-+2H2O=NH4+BO2+6H+>1,951反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1的小,催化劑顯著降低了反應(yīng)2的活化能,反應(yīng)生成的C10Hl2很快轉(zhuǎn)變成C10H8,故n1顯著低于n2【解析】1)使部分減化氫燃燒,放出熱量,為硫化氫熱分解反應(yīng)提供熱量,二氧化硫與硫化氫進(jìn)一步反應(yīng),生成物在常溫下均非氣體,二者反應(yīng)生成工與H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式:4H2S+2SO:=4H:O+3S;j答案為:為H代熱分解反應(yīng)提

45、供熱量、4H:S+2SO-=4H:O+3S:(2)110七時分析固體殘留率隨溫度的變化圖可知,M(A)=Mi55°o=31X93.55W9,故A為BffcNlt或(BFfcNH%氧硼烷在厚電池的負(fù)極失電子生成XKBO=,電極反應(yīng)式為刈班比-6寸+240=NH+-+B0+6H答案為;BH=NH:或BH;XH以6e-+2H;O=?<Hi-+B0:-+陽一(3)由圖丁可知AH和A隊都是吸熱反應(yīng),且AH的活化能高于AH?的活化能,所以AH>AH2溫度335C,在8h時,十氫蔡為1.00mol,測得C10H12和C10H8的產(chǎn)率X1=0.027,X2=0,374,即生成C10H12

46、和C10H8的物質(zhì)的量分別為0.027mol,0.374mol,設(shè)反應(yīng)的C10H18的物質(zhì)的量為a,反應(yīng)C10H12的物質(zhì)的量為b,根據(jù)反應(yīng),C10H18(l)C10H12(l)+3H2(g)113aa3aC10H12。)C10H8(l)+2H2(g),112bb2b則a-b=0.027,b=0.374,則a=0.401,因此生成的氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為3a+2b=3X0.401+2X0.374=1.951,則氫氣的量為1.951mol。反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1小,相同溫度下反應(yīng)2更快,所以相同時間內(nèi),生成的四氫秦大部分都轉(zhuǎn)化為蔡,故n1顯著低于電,故答案為:反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1小,相同溫度下反

47、應(yīng)2更快,所以相同時間內(nèi),生成的四氫秦大部分都轉(zhuǎn)化為蔡,故n1顯著低于血;答案為:>1.951反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1的小,催化劑顯著降低了反應(yīng)2的活化能,反應(yīng)生成的C10H12很快轉(zhuǎn)變成g0H8,故1顯著低于n2。31.NH3是一種重要的化工原料。不同溫度、壓強(qiáng)下.合成該平衡體系NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖(N2和d的起始物質(zhì)的量之比為1:3)。箝的物M的量分?jǐn)?shù)分析圖中數(shù)據(jù),升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值(填增大"減小“或不變"J如果開始時向密閉容器中投入1.0molN2和3.0molH2,則在500C、3X107Pa條件下達(dá)到平衡時N2的平衡轉(zhuǎn)化率=。(保留兩位有效數(shù)字

48、)液氨和水頗為相像,它能溶解多種無機(jī)及有機(jī)分子,其電離方程式可表示為2NH3INH4+NH2一(某溫度下其離子積常數(shù)為10-3°)。液氨中的pNH4與水中的pH相似,則該溫度下液氨的pNH4=。(2)以氨氣代替氫氣研發(fā)氨清潔燃料電池是當(dāng)前科研的一個熱點。氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為。(3)NH3也是造成水體富營養(yǎng)化的重要因素之一,用次氯酸鈉水解生成的次氯酸將水中的NH3轉(zhuǎn)化為氮氣除去,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:反應(yīng)I:NH3(aq)+HClO(aq)=NH2Cl(aq)+H2O(l)H1=akJ/mol;反應(yīng)II:NH2Cl(aq)+HClO(

49、aq尸NHCl2(aq)+H2OQ)H2=bkJ/mol;反應(yīng)III:2NHCl2(aq)+H2O(l)=N2(g)+HClO(aq)+3HCl(aq)H3=ckJ/mol。2NH3(aq)+3HClO(aq)=N2(g)+3HCl(aq)+3H2O(l)AH=kJ/mol已知在水溶液中NH2CI較穩(wěn)定,NHCl2不穩(wěn)定易轉(zhuǎn)化為氮氣。在其他條件不變的情況下,改變八對溶液中次氯酸鈉去氨氮效果與余氯(溶液中+1價氯元素的含量)的影響如圖所示。a點之前溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)為(填序號)。A.反應(yīng)I、IIB.反應(yīng)In(N*CJO)a(nhF.皿口。)除氨氮過程中最佳的F市,)值約為?!敬鸢浮繙p小41%1

50、52NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O2a+2b+cB1.5t解析】(1)考查化學(xué)平衡常額、轉(zhuǎn)化率的計算、pH的計算,根據(jù)圖,隨著溫度的升高,的質(zhì)量分教瀛小j說明正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),即升高溫度,平衡常數(shù)K激小孑起始:130變化:x3乂2x平衡;l-x3-3x2x1SOOt%時NHm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.26,即2K1-工+3-3又+2幻=(126,解得x=0,4l,即用券專化率為41%寧根據(jù)水的離子積,蛻甌心此10=嗎且GJHTKINHC,推出c(NH4+)=1015molL1,因此該溫度下pNH4=15;(2)考查電極反應(yīng)式的書寫,因為是清潔能源,因此NH3-N2,根據(jù)原電池的工作原理,N

51、H3在負(fù)極上參與反應(yīng),電解質(zhì)為KOH溶液,因此負(fù)極反應(yīng)式為2NH3-6e+6OH=N2+6H2O;(3)考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計算、化學(xué)反應(yīng)條件的選擇,反應(yīng)I浸+反應(yīng)IIX+反應(yīng)III,得出:目標(biāo)方程式的AH=(2a+2b+c)kJmolt;a點之前,次氯酸的量少,氨氣的量多,因此發(fā)生反應(yīng)I,故選項B正確;去除率較高,同時余氯量最少,圖像中符合的比值為1.5。點睛:本題的難點是電極反應(yīng)式的書寫,特別是產(chǎn)物的判斷,研發(fā)NH3清潔燃料電池,即NH3轉(zhuǎn)化成N2,NH3失去電子生成N2,有2NH36eN2,電解質(zhì)為堿性,在負(fù)極上OH一被消耗,轉(zhuǎn)化成H2O,因此負(fù)極反應(yīng)式為2NH36e+6OH=n2+6

52、H2O。32.近年科學(xué)家提出綠色自由”構(gòu)想。把含有大量CO2的空氣吹入K2CO3溶液中,再把CO2從溶液中提取出來,并使之與也反應(yīng)生成可再生能源甲醇。其工藝流程如下圖所示:回答下列問題:(1)進(jìn)入分解池中主要物質(zhì)是;在合成塔中,若足量的H2與CO2反應(yīng),消耗4.4gCO2,生成氣態(tài)的H2O和CH3OH,可放出5370J的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(2)該工藝在哪些方面體現(xiàn)了綠色自由”構(gòu)想中的綠色"::。(3)一定條件下,往2L恒容密閉容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在不同催化劑作用下,相同時間內(nèi)CO?的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示:C轉(zhuǎn)化率先60T,T2T3T4Q溫

53、度(用圖示:催化劑I催化和口A催化荊Ab、C位置O催化劑效果最佳的是(填催化劑I”.催化劑n”,催化劑出”)。b點v(正)v(逆)(填":”;"=)。此反應(yīng)在a點時已達(dá)平衡狀態(tài),a點的轉(zhuǎn)化率比c點高的原因是。c點時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(保留一位小數(shù))。(4)科學(xué)家還研究了利用溫室氣體制造充電電池,下圖為正在研究的NaCO2可充電電池示意圖,該裝置放電時的總反應(yīng)方程式為。Na納米管co2N冉CO?C(5)己知25c時H2CO3的電離平衡常數(shù)為:Kal=4.4107、Ka2=4.71ll,則反應(yīng):HCO3+H2O=H2CO3+OH的平衡常數(shù)K=?!敬鸢浮縆HCO3(或碳酸氫鉀)

54、CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH30H(g)AH=-53.7kJ/mol減少大氣中C02;產(chǎn)生清潔能源CH3OH;K2CO3可循環(huán)利用;能量可以循環(huán)利用;低碳經(jīng)濟(jì)等催化劑I>該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動K=2.14Na+3CO2=2Na2CO3+CK=2.3108【解析】3)考查CO上的性質(zhì)以及熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫,吸收池中發(fā)生冷C03+C6+1fcO2KHC。”因止US入分解池中的主要物質(zhì)是KHCO;;我和C5反應(yīng)的化學(xué)方程式為34+C6=CH9H+H9,消耗ImolCO:,放出的熱量為5370x10-0.1kJ=53.70kT,即熱化學(xué)方程式為加*_工委C5

55、3-3HM跤H:O(g)-CH5OH(g)aH=-53.7kTml力考查母色化學(xué)C5引起溫室效應(yīng),此反應(yīng)消耗C5,可以;咸少大氣中的COCH=OH為清潔能源:(3)考查勒夏特列原理、化學(xué)平衡常數(shù)的計算,根據(jù)圖像,催化劑I的催化效果最佳ia點轉(zhuǎn)化率最高,說明化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡,b點反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,即¥正打逆;此反應(yīng)是放熱反應(yīng),達(dá)到平衡后,隨著溫度的升高,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,8上的轉(zhuǎn)化率降低,原因是該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動JCO2(g)+3H2(g)sH2O(g)+CH30H(g)起始:13變化:0.61.80.60.6平衡:0.41.20.60.6根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)

56、的定義4aHscHocyxeg一K=2.1;(4)考查電極反應(yīng)式的書寫,根據(jù)裝置圖,負(fù)極反應(yīng)式為NaeT=Na+,正極反應(yīng)式為3CO2+4eT=2CO32+C,兩式相加得到4Na+3CO2=2NazCO3+C;(5)考查平衡常數(shù),根據(jù)平衡常數(shù)的定義,c(pfr)xc(H2CO)c(OfT)xc(HiCOxc(/t)_Kw1014K=一8=2.3M0。«H8QCq)W*)莉44xtO-733.(1)25c時,NH4C1溶液呈酸性,原因是水解引起的(填“NH+”或"Cl);常溫下,0.0100mo1/LNaOH溶液的pH=用0.0100mo1/L鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液,酚血:作指示劑,滴定終點時,溶液的顏色由淺紅色變?yōu)?填藍(lán)色”或無色”),且半分鐘內(nèi)顏色保持不變。已知在25C:AgCl(s)=Ag+(a

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