题目内容
【题目】如图所示，甲池的总反应式为：N2H4+O2 =N2+H2O，下列关于该电池工作时的说法正确的是（ ）
A.该装置工作时，甲池中溶液的pH增大
B.乙池中负极反应为2Ag-2e-+SO42-=Ag2SO4
C.甲池正极反应O2+4e-+4H+=2H2O
D.当甲池中消耗0.05molN2H4时，乙池中理论上最多产生6.4g固体
【答案】D
【解析】
甲池能自发的发生氧化还原反应而作原电池，通入肼的电极为负极，通入氧气的电极为正极，负极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，乙池为电解池，阴极电极反应为 Cu2++2e-=Cu、阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，据此分析解答。
A. 甲装置工作时，总反应为N2H4+O2 =N2+H2O，有水生成，甲池中氢氧化钾浓度减小，溶液的pH降低，故A错误；
B. 乙池是电解池，银电极为阴极，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，故B错误；
C. 甲池是原电池，正极通入氧气，正极反应是O2+4e-+2H2O=4OH-，故C错误；
D. 当甲池中消耗0.05molN2H4时转移电子0.2mol，乙池中阴极最多产生铜
=6.4g，故D正确；
选D。
【题目】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝：
已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1
N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH＝＋133kJ·mol－1
H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44kJ·mol－1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为___。
Ⅱ.脱碳：（1）向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH<0
①该反应自发进行的条件是___(填“低温”“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___(填字母)。
a．混合气体的平均相对分子质量保持不变 b．CO2和H2的体积分数保持不变
c．CO2和H2的转化率相等 d．混合气体的密度保持不变
e．1molCO2生成的同时有3 molH—H键断裂
③CO2的浓度随时间(0～t2)变化如图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，
t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6时间段CO2浓度随时间的变化___。
（2）改变温度，使反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：
反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反应Ⅰ： 恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 | ||||
反应Ⅱ： 绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)___c(Ⅱ)(填“>”“<”或“＝”)。
②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝___。在其他条件不变的情况下，若30 min时只改变温度至T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1___(填“>”“<”或“＝”)T2。若30min时只向容器中再充入1 molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡___(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
（3）利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2＋2H2O=2HCOOH＋O2，装置如图所示：
①电极2的电极反应式是____；
②在标准状况下，当电极2室有11.2LCO2反应。理论上电极1室液体质量___(填“增加”或“减少”)___g。
