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题型:填空题
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填空题 · 14 分

氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料。

(1)以H2为原料制取氨气进而合成CO(NH2)2的反应如下:

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)              △H=―92.40 kJ·mol-1

2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)       △H=―159.47 kJ·mol-1

NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O (l)    △H=+72.49 kJ·mol-1

则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为                 。

(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M):n(N)=      。

②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为        。

(3)已知叠氮酸(HN3)不稳定,同时也能与活泼金属反应,反应方程式为:

2HN3=3N2↑+H2↑    2HN3+Zn=Zn(N3)2+H2

则2 mol HN3与一定量Zn完全反应,在标准状况下生成67.2 L气体,其中N2的物质的量为                     。

(4)已知H2S高温热分解制H2的反应为: H2S(g)H2(g)+ S(g) ,在恒容密闭容器中,H2S的起始浓度均为c mol·L-1时测得不同温度时H2S的转化率。图1中 a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b为不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。若985℃时,反应经t min达到平衡, 此时H2S的转化率为40%,则反应速率v(H2)=                              (用含c、t的代数式表示)。请说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:                                         。

(5)用惰性电极电解煤浆液制H2的反应为: C(s)+2H2O(l)=CO2(g)+2H2(g) 现将一定量的1 mol·L-1 H2SO4溶液和适量煤粉充分混合,制成含碳量为0.02 g·mL-1~0.12g·mL-1的煤浆液,置于上图2所示装置中进行电解(两电极均为惰性电极),则A极的电极反应式为                      。

正确答案

(1)

(2)① 5:4   ②KM=KN>KQ

(3)2  mol

(4) 0.4c/t mol·L-1·min-1;温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(合理答案均可)

(5)C+2H2O-4e-=CO2↑+4H+

解析


知识点

电极反应和电池反应方程式盖斯定律的计算
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法—隔膜电解法,乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸。实验室以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。下列说法正确的是 


A若以CH4—空气燃料电池为直流电源,燃料电池的b极应通入空气

B电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量增大

C阳极反应CH3CHO -2e- + 2H+== CH3COOH + H2

D电解过程中两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生了无色气体,则阳极产生的是氧气

正确答案

D

解析

知识点

原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。

(1)含氰废水中的CN有剧毒。

①CN中C元素显+2价, N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是             ,共用电子对偏向N原子,N元素显负价。

②在微生物的作用下,CN能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为                。

(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。

①B是电池的             极(填“正”或“负”);②A极的电极反应式为                  。

(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。

①  阳极的电极反应式为                  。

②  简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:                  。

③ 电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g•L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为             L。(乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1

正确答案

 见解析。

解析

(1)①C、N同周期,原子半径:N<C;非金属性:N>C;得电子能力N>C

②2CN-+O2+4H2O  2HCO3-+2NH3

(2)①负②

(3)①4OH-—4e-=2H2O+O2

② 阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;A通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,H+ +A = HA,乳酸浓度增大。

③ 6.72

知识点

原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

用如图所示装置处理含NO3-的酸性工业废水,某电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O,则下列说法错误的是

A电源正极为A,电解过程中有气体放出

B电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动

C电解过程中,右侧电解液pH保持不变

D电解池一侧生成5.6g N2,另一侧溶液质量减少l8g

正确答案

C

解析

略。

知识点

原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

某兴趣小组设计如下微型实验装置,实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有 气泡产生,一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流计A指针偏转,下列有关描述正确的是

A断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2Cl-+2H+→H2+Cl2

B断开K2,闭合K1时,a是电源的正极,铁电极发生氧化反应

C断开K1,闭合K2时,石墨点击附近溶液变红,铁电极上的电极反应为:Cl2+2e→2Cl-

D断开K1,闭合K2时,石墨电极做正极

正确答案

D

解析

知识点

原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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