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【题目】光电池在光照条件下可产生电压,如下装置可以实现光能源的充分利用,双极性膜可将水解离为 H+ OH-,并实现其定向通过。下列说法不正确的是

A.该装置将光能转化为化学能并分解水

B.双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性

C.光照过程中阳极区溶液中的n(OH-)基本不变

D.再生池中的反应: 2V2+ +2H2O 2V3++2OH-+H2

【答案】D

【解析】

由示意图可知,双极性膜将水解离为H+OH-,在光电池的作用下,左侧电极为阴极,V3+在阴极得电子发生还原反应生成V2+,右侧电极为阳极,氢氧根在阳极失电子发生氧化反应生成氧气,再生池中V2+H+在催化剂作用下反应生成V3+H2,反应的化学方程式为2V2+ +2H+2V3+H2

A. 该装置将光能转化为电能,电能转化为化学能,并使水转化为氢气和氧气,故A正确;

B. 双极性膜将水解离为H+OH-H+进入阴极池使溶液呈酸性,OH-进入阳极池,使溶液呈碱性,故B正确;

C. 光照过程中,双极性膜将水解得到OH-的物质的量与OH-在阳极失电子发生氧化反应的物质的量相等,阳极区溶液中OH-的物质的量不变,故C正确;

D. 再生池中V2+H+在催化剂作用下反应生成V3+H2,反应的化学方程式为2V2+ +2H+2V3+H2,故D错误;

故选D

练习册系列答案
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【题目】氯氨是氯气遇到氨气反应生成的一类化合物,是常用的饮用水二级消毒剂,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2C1、NHC12和NC13),副产物少于其它水消毒剂。

回答下列问题:

(1)①一氯胺(NH2Cl)的电子式为__________

②工业上可利用反应Cl2(g)+NH3(g)=NH2Cl(l)+HCl(g)制备一氯胺,已知部分化学键的键能如下表所示(假设不同物质中同种化学键的链能相同),则该反应的△H=______________

化学键

N-H

Cl-Cl

N-Cl

H-Cl

键能(kJ/mol)

391.3

243.0

191.2

431.8

③一氯胺是重要的水消毒剂,其原因是由于一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的物质,该反应的化学方程式为_________________

(2)用Cl2和NH3反应制备二氯胺的方程式为2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(g)+2HCl(g),向容积均为1 L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2 mol C12和2 mol NH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:

t/min

0

40

80

120

160

n(Cl2)(甲容器)/mol

2.00

1.50

1. 10

0.80

0.80

n(Cl2) (乙容器)/mol

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

①甲容器中,0~40 min内用NH3的浓度变化表示的平均反应速率v(NH3)=______________

②该反应的△H________0(填“>”或“<”) ,理由是____________________

③对该反应,下列说法正确的是______________(填选项字母)。

A.若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态

B.若容器内C12和NH3物质的量之比不变,则表明反应达到平衡状态

C.反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中充入一定量氦气,Cl2的转化率增大

D.反应达到平衡后,其他条件不变,加入一定量的NHCl2,平衡向逆反应方向移动

(3)在恒温条件下,2molCl2和1molNH3发生反应2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g),测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

①A、B、C三点中Cl2转化率最高的是______点(填“A”“B”或“C”)。

②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_______(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

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