题目内容
【题目】化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用。甲烷是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。甲烷燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景,现用甲烷燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极)
(1)电极b为______________极,溶液中OH-移向_____________极(填a或b);
(2)电极a处所发生的电极反应方程式为 ;
(3)乙装置所发生的总反应方程式 ;
(4)如图装置中盛有100mL0.2molL-1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氧气56mL(标准状况下)时,则此时右图装置中溶液的pH=__________(溶液体积变化忽略不计),d极增重 g。
【答案】(1)正;a
(2)CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
(3)4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3
(4)1;1.08
【解析】
试题分析:(1)氧气在b电极发生还原反应,b是正极;原电池阴离子移向负极,溶液中OH-移向a;(2)电极a发生氧化反应,a处所发生的电极反应方程式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;(3)惰性电极电解硝酸银,发生的总反应方程式4AgNO3 +2H2O 4Ag +O2↑+4HNO3;消耗氧气56mL(标准状况下)氧气时,转移电子0.01mol,根据电子守恒,乙池生成=0.01mol,0.1mol/L,PH=1,d电极生成0.01mol的银,质量为1.08g。
【题目】一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
⑴.利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)该反应的ΔH_______0(选填“>”或“=”或“<”)。
⑵.在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g);ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g);ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
则2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH4=________。
⑶.工业上一般采用CO与H2反应合成可再生能源甲醇,反应如下:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测
得c(CO)=0.2mol·L-1,则CO的转化率为___________。
合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,通过反应进行甲醇合成,T1℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入一定量CO和H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正_______v逆 (填“>”、“<”或“=”);若其他条件不变,在T2℃反应10min后达到平衡,c(H2)=0.4 mol·L-1,则该时间内反应速率:v(CH3OH)=__________;
(4)金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。下图是四种金属氧化物被一氧化碳还原时lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。800℃时,其中最易被还原的金属氧化物是____(填化学式),该反应的平衡常数数值(K)等于____________。