题目内容
【题目】雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝,吸收工业尾气SO2和NO,可获得Na2S2O3和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
下列说法错误的是
A.Na2S2O4中S元素的化合价为+3
B.装置Ⅱ消耗36 g 水生成4 NA个H+(NA代表阿伏伽德罗常数)
C.装置Ⅲ用甲烷燃料电池进行电解,当消耗24 g 甲烷时,理论上可再生10 mol Ce4+
D.装置Ⅳ获得粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等。
【答案】C
【解析】
A. 根据化合物中元素化合价代数和等于0,由于Na是+1价,O为-2价,所以Na2S2O4中S元素的化合价为+3,A正确;
B. 36 g水的物质的量是2 mol,在装置II中发生反应:NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,可见两个反应都是消耗1 mol H2O,会产生2 mol H+,则反应消耗2 mol H2O,就产生4 mol H+,生成H+的数目等于4 NA个,B正确;
C. 24 g甲烷的物质的量为n(CH4)=24 g÷16 g/mol=1.5 mol,在碱性甲烷燃料电池中,通入甲烷的电极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O, 1 mol甲烷反应失去8 mol电子,则1.5 mol甲烷完全反应转移电子的物质的量为n(e-)=8×1.5 mol=12 mol,由于在同一闭合回路中电子转移数目相等,所以当消耗24 g 甲烷时,理论上可再生12 mol Ce4+,C错误;
D. 由于NH4NO3高温易分解,因此从溶液中得到粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等,D正确;
故合理选项是C。
【题目】在恒容条件下化学反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-QkJ·mol-1,在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如表所列:
容器 | SO2(mol) | O2(mol) | N2(mol) | Q(kJ) |
甲 | 2 | 1 | 0 | Q1 |
乙 | 1 | 0.5 | 0 | Q2 |
丙 | 1 | 0.5 | 1 | Q3 |
根据以上数据,下列叙述正确的是( )
A.在上述条件下反应生成1molSO3固体放热kJ
B.2Q1<2Q2=Q1<Q
C.Q1=2Q2=2Q3=Q
D.2Q2=2Q3<Q1<Q