题目内容
【题目】Fe3O4中含有、,分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ),以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO2-,其反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是
A. Pd上发生的电极反应为:H2 - 2e- 2H+
B. Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用
C. 反应过程中NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2
D. 用该法处理后水体的pH降低
【答案】D
【解析】
根据图像可知反应流程为(1)氢气失电子变为氢离子,Fe(Ⅲ)得电子变为Fe(Ⅱ);(2)Fe(Ⅱ)得电子变为Fe(Ⅲ),NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2。如此循环,实现H2消除酸性废水中的致癌物NO2-的目的,总反应为3H2+2 NO2-+2H+=N2↑+4H2O。
根据上面分析可知:
A. Pd上发生的电极反应为:H2 - 2e- 2H+,故不选A;
B. 由图中信息可知,Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)是该反应的催化剂,其相互转化起到了传递电子的作用,故不选B;
C.反应过程中NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2,故不选C;
D.总反应为3H2+2 NO2-+2H+=N2↑+4H2O。,用该法处理后由于消耗水体中的氢离子,pH升高,故选D;
答案:D
【题目】研究NOx、CO等大气污染气体的处理,对保护环境有重要的意义。回答下列问题:
(1)NOx与CO反应生成无污染气体的相关热化学方程式如下:①NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH1=234.0 kJ·mol1,②N2(g) +O2(g)2NO(g)ΔH2=+179.5 kJ·mol1,③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=112.3 kJ·mol1,反应2NO2(g) +4CO(g)N2(g)+4CO2(g)的ΔH=__________ kJ·mol1。
(2)在一定温度下,向2 L的恒容密闭容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO,在催化剂作用下发生反应:2NO2(g)+4CO(g)N2(g) +4CO2(g),测得相关数据如下:
0 min | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | |
c(NO2)/mol·L1 | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
c(N2)/mol·L1 | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
①在0~10 min,用CO2的浓度变化表示的反应速率为______________。
②为使该反应的反应速率增大,下列措施中可采用的是________(填字母代号)。
a.减小压强 b.适当升高温度 c.增大CO的浓度 d.选择高效催化剂
(3)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为_______。此时通过阴离子交换膜的离子数____(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口____(/span>填“A”“B”“C”或“D”)导出。
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池负极的电极反应式为_____。