题目内容
【题目】某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验装置示意图如下。下列叙述正确的是
A.Y的电极反应为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4
B.电解池内仅发生反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
C.若电解池阴极上有0.5mol H2生成，则铅蓄电池中消耗H2SO4为98g
D.用电絮凝法净化过的水，pH显著升高
【答案】C
【解析】
左端装置为电池，右端装置为电解池，根据电解池的装置图，铁电极上H2O转化成H2和OH－，铁电极为阴极，即Al电极为阳极，X为负极，Y为正极，据此分析。
A、根据上述分析，Y电极为正极，电极反应式为PbO2+SO42-＋H＋+2e-=PbSO4+H2O，故A错误；
B、根据电解池装置，Al电极上除有Al3＋生成外，还含有O2的生成，故B错误；
C、阴极上有0.5mol H2产生，铅蓄电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，即有H2～2e-～2H2SO4，即铅蓄电池中消耗硫酸的质量为0.5mol×2×98g/mol=98g，故C正确；
D、电解池内部发生的反应是2Al＋6H2O
2Al(OH)3↓＋3H2↑，2H2O2H2↑＋O2↑，净化过的水，pH基本保持不变，故D错误；
答案选C。
【题目】CO2和CO可作为工业合成甲醇（CH3OH）的直接碳源，还可利用CO2据电化学原理制备塑料，既减少工业生产对乙烯的依赖，又达到减少CO2排放的目的。
（1）利用CO2和H2反应合成甲醇的原理为：CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）。
上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。相同的温度和时间段内，催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如下表所示：
ω（CuO）／％ | 10 | 20 | 30 | 4b | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
CH3OH的产率 | 25％ | 30％ | 35％ | 45％ | 50％ | 65％ | 55％ | 53％ | 50％ |
CO2的转化率 | 10％ | 13％ | 15％ | 20％ | 35％ | 45％ | 40％ | 35％ | 30％ |
由表可知，CuO的质量分数为________催化效果最佳。
（2）利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇，发生如下反应：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g），其两种反应过程中能量的变化曲线如下图a、b所示，下列说法正确的是（______）
B．a反应正反应的活化能为510kJ·mol－1
C．b过程中第Ⅰ阶段为吸热反应，第Ⅱ阶段为放热反应
D．b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和ΔH
E．b过程的反应速率：第Ⅱ阶段＞第Ⅰ阶段
（3）①在1L的恒定密闭容器中按物质的量之比1︰2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示，则压强P2________P1（填“＞”、“＜”或“＝”）；平衡由A点移至C点、D点移至B点，分别可采取的具体措施为________、________；在c点时，CO的转化率为________。
②甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1molCO和2molH2，向乙中加入2molCO和4molH2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示，则L、M两点容器内压强：P（M）________2P（L）；平衡常数：K（M）________K（L）。（填“＞”、“＜”或“＝”）
（4）以纳米二氧化钛膜为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO2进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯
（简称LDPE）。
①电解时，阴极的电极反应式是________。
②工业上生产1.4×102kg的LDPE，理论上需要标准状况下________L的CO2。
