题目内容

【题目】利用CH4燃料电池电解制备CaH2PO42并得到副产物NaOHH2Cl2,装置如图所示。下列说法正确的是

A.a极反应:CH48e4O2=CO22H2O

B.A膜和C膜均为阴离子交换膜

C.可用铁电极替换阴极的石墨电极

D.a极上通入2.24 L甲烷,阳极室Ca2减少0.4 mol

【答案】C

【解析】

A.a极为负极,负极上甲烷发生氧化反应,电极反应式为:CH4-8e4O2=CO22H2OA错误;

B.根据题干信息:利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOHH2Cl2,,可知阳极室的电极反应式为:,则阳极室内钙离子向产品室移动,A膜为阳离子交换膜,阴极室的电极反应式为:,则原料室内钠离子向阴极室移动,C膜为阳离子交换膜,B错误;

C.阴极电极不参与反应,可用铁替换阴极的石墨电极,C正确;

D.a极上通入2.24L甲烷,没有注明在标准状况下,无法计算钙离子减少的物质的量,D错误;

答案选C

练习册系列答案
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【题目】NO是重要化学物质。回答下列问题:

1)工业生产硝酸时,首先氨氧化反应制备NO,写出该反应的化学方程式:_____________

2)工厂排放尾气中NO可用催化剂[La0.8A0.2BCoO3+x(A.B均为过渡元素)]脱除。研究表明,一定温度下,NO的脱除率与还原剂(如H2)、催化剂以及催化剂表面氧缺位(※)的密集程度有关。催化机理如下:

第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)

第二阶段:NO(g)+※→NO(吸附态) H1K1

2NO(吸附态)→2N(吸附态)+O2(g) △H2K2

2N(吸附态)→N2(g)+2※ △H3K3

2NO(吸附态)→N2(g) +2O(吸附态) H4K4

2O(吸附态)→O2(g)+2※ △H5K5

①第一阶段用H2还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,其原因是__________________________________

②根据第二阶段可知,能量大小:NO(g)__________(填“>”“=”或“<”)NO(吸附态)。

③该温度下,NO脱除反应2NO(g) N2(g)+ O2(g)的平衡常数K=_____(用K1K4K5的表达式表示)。

3)物质的生成热是指最稳定的单质合成1mol该物质所放出的热量(H);单质的生成热均为0。已知NO(g)、CO(g)、CO2(g)的生成热分别为90.4kJ·mol-1l10kJ·mol-1393 kJ·mol-1。则一定条件下,NO(g)与CO(g)反应2NO(g) + 2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H=_____

(4)在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO4 mol NO,发生反应2NO(g) +2CO(g)N2(g)+ 2CO2(g),平衡时,NO的体积分数与温度(℃)、压强(Pa)的关系如图所示。

CNO的平衡转化率为______;若C点在10 min达到平衡,则10 minCO的平均反应速率为________

②若起始容器内压强为力P,则C点时该反应的平衡常数Kp=____ (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。

③若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是________________(从图中ABCE点选填)。

【题目】乙烯是一种重要的化工原料,可由乙烷为原料制取,回答下列问题。

1)传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下:

C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1=+136kJ·mol-1

C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(g) ΔH2=-110kJ·mol-1

已知反应相关的部分化学键键能数据如下:

化学键

H-H(g)

H-O(g)

O=O

键能(kJ·mol-1)

436

x

496

由此计算x=___,通过比较ΔH1ΔH2,说明和热裂解法相比,氧化裂解法的优点是___(任写一点)

2)乙烷的氧化裂解反应产物中除了C2H4外,还存在CH4COCO2等副产物(副反应均为放热反应),图甲为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是___,反应的最佳温度为___(填序号)

A.700B.750C.850D.900

[乙烯选择性=;乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]

3)烃类氧化反应中,氧气含量低会导致反应产生积炭堵塞反应管。图乙为的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中的最佳值是___,判断的理由是___

4)工业上,保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%),掺混惰性气体的目的是___。反应达平衡时,各组分的体积分数如下表:

组分

C2H6

O2

C2H4

H2O

其他物质

体积分数/%

2.4

1.0

12

15

69.6

计算该温度下的平衡常数:Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)

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