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【题目】微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是

A. HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应为:HS-+4H2O-8e-== SO42-+9H+

B. 电子从b流出,经外电路流向a

C. 如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化

D. 若该电池电路中有0.4mol电子发生转移,则有0.5molH+通过质子交换膜

【答案】A

【解析】由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳,而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子,所以两种细菌存在,就会循环把有机物氧化成CO2 放出电子,负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-,失电子发生氧化反应,电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+;正极上是氧气得电子的还原反应:4H++O2+4e-=2H2O。A、负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-,失电子发生氧化反应,电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+,选项A正确;

B、b是电池的正极,a是负极,电子从a流出,经外电路流向b,选项B错误;C、如果将反应物直接燃烧,部分能量转化为光能或热能等,能量的利用率发生变化选项C错误;D、根据电子守恒,若该电池有0.4mol电子转移,有0.4molH+通过质子交换膜,选项D错误。答案选A。

练习册系列答案
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【题目】工业废气中的NO2、CO2对环境具有极大影响,利用化学反应原理对其处理,对构建“绿水青山”生态文明有重要意义。请回答下列问题:

(1)下列说法正确的是_________

A.CO2和NO2与水反应所得溶液均为弱酸

B.NO2在一定条件下能与NH3反应生成环境友好的物质

C.通过测定溶液的pH,一定能判断H2CO3和HNO2的酸性强弱

D.Na2CO3溶液中加入硫酸可生成CO2

(2)H2在催化剂存在下能与NO2反应生成水蒸气和氮气而消去工业尾气中NO2的污染,

已知:①N(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+133kJ/mol;②H2O(g)=H2O(1)ΔH=-44kJ/mol;③H2的燃烧热为285.8kJ/mol,该反应的热化学方程式为___________.

(3)CO2可在一定条件下转化为CH3OH。己知向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂和T1温度下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(1)+H2O(1)ΔH<O,10min时达到平衡状态,10min后改变温度为T2,生成物全部为气体,20min时达到平衡状态,反应过程中部分数据见表:

反应时间

CO2(mol)

H2(mol)

CH3OH(mol)

H2O(mol)

0min

2

6

0

0

10min

4.5

20min

1

①前10min内的平均反应速率v(CO2)=_______,20min时H2的转化率为_______

②在其他条件不变的情况下,若30min时只改变温度为T3,达平衡时H2的物质的量为3.2mol,则T2______T3(填“>”“<”或“=”),在温度T2时,反应的化学平衡常数为______

③在T1温度下,将容器容积缩小一倍,反应达平衡时CH3OH物质的量为____mol.和改变下列条件,能使H2的反应速率和转化率都一定增大的是____(填标号)。

A.在容积不变下升高温度

B.其它条件下不变,增加压强

C.在容积和温度不变下充入N2

D.在容积和温度不变下及时分离出CH3OH

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