题目内容

【题目】微生物电池可用于有机废水的处理,如图是利用微生物处理含尿素[CO(NH2)2]废水的装置。下列说法中正确的是

A. 该装置外电路中箭头的方向代表电流的方向

B. M电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+6H++N2

C. 当有1mlH+通过质子交换膜时,N极消耗5.6LO2

D. 该处理工艺会导致废水酸性增强,仍旧不能直接排放

【答案】B

【解析】

根据题给信息知,该装置是将化学能转化为电能的原电池,根据图示可知: M电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+6H++N2↑,所以M是负极;N电极反应式O2+4H++4e-=2H2O,所以N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,外电路中电子从负极沿箭头的方向流向正极。

A.M是负极,N是正极,外电路中电子从负极沿箭头的方向流向正极,则装置外电路中箭头的方向代表电子的方向,故A错误;
B.M电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+6H++N2↑,故B正确;
C.未说明标准状况,无法确定氧气的物质的量,故C错误;
D.电池的总反应为尿素与氧气的反应:2CO(NH2)2+3O22CO2+4H2O+2N2↑,该处理工艺的废水酸性很弱,能直接排放,故D错误。

答案:B

练习册系列答案
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【题目】氨催化氧化是硝酸工业的基础,氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ:

Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H1=-905 kJ/mol

Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2

(1)已知:

物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ

NO

O2

N2

629

496

942

则△H2=___________

(2)以Pt为催化剂,在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2,测得有关物质的量与温度的关系如下图:

①该催化剂在高温时对反应__________更有利(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

②520℃时,NH3的转化率为____________

③520℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=________(数字计算式)。

④下列说法正确的是____________(填标号)。

A 工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在840℃左右

B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率

C 投料比不变,增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率

D 使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率

⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是____________

(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2

①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数为___________mol。

②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。

反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________

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