题目内容

“长征”火箭发射使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2),并使用四氧化二氮作为氧化剂,这种组合的两大优点是,既能在短时间内产生巨大能量将火箭送上太空,产物又不污染空气(产物都是空气成分)。某校外研究性学习小组拟将此原理设计为原电池,如图所示,结合学习过的电化学原理分析其设计方案,下列说法正确的是

A.从a口通入四氧化二氮气体

B.从d口排除的是NO气体

C.H+由A流向B

D.A极发生的电极反应式:C2H8N2-16e-+8H2O=CO2+N2+16H+

练习册系列答案
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CO2是目前最主要的温室气体,减小CO2的排放并用来制造有价值的化学用品是目前的研究目标。

(1)利用CO2与CH4生产合成气(CO、H2):

已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 KJ·mol-1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=+2.8 KJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.0 KJ·mol-1

反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH= ____________。

②250℃时,以镍合金为催化剂,向体积为4 L的密闭容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,开始发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。经过一段时间达到平衡,平衡体系中各组分体积分数(某一成分物质的量占总气体物质的量的百分数)如下表:

物质

CH4

CO2

CO

H2

体积分数

0.1

0.1

0.4

0.4

此温度下该反应的平衡常数K=________________。

(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示。250~300℃时,乙酸的生成速率减小的可能原因是____________________。

(3) 如以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为_____________________。

(4)将2mol CO2和6molH2容积相同而温度不同的Ⅰ、Ⅱ两个恒容密闭容器中开始发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化如下图1所示。

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_______KⅡ(填“>”“=”或“<”),可知该 反应是一个_______(填“放热”或“吸热”)反应。

②下列事实说明该反应已达到平衡状态的是_________________:

A.容器内气体压强保持不变

B.容器内气体的密度保持不变

C.CO2的体积分数保持不变

D.CO2的消耗速率与CH3OH的生成速率相等

E.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变

(5)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如上图2所示。在0~15小时内,CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_____________(填序号)。

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