题目内容
【题目】如图中甲池是以甲醇为原料,KOH为电解质的高效燃料电池,电化学过程的如图.下列说法中不正确的是( )
A.甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O
B.若乙池中为足量AgNO3溶液,则阳极的电极反应为4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑
C.若乙池中为一定量CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和PH,则电解过程中转移的电子数为0.2NA
D.常温常压下,1g CH3OH燃料生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ,表示该反应的热化学方程式为CH3OH(l)+1.5O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.80kJmol﹣1
【答案】C
【解析】A.甲池是甲醇氧气燃料电池反应,燃料燃烧的产物二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾,总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O,故A正确;
B.若乙池中为足量AgNO3溶液,则阳极阴离子放电,发生失电子的氧化反应,电极反应为:4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,故B正确;
C.乙池加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH,发生如下电解:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O 2H2↑+O2↑,Cu(OH)2从组成上可看成CuO,H2O,根据“析出什么加入什么”的原则知,析出的物质是氧化铜和水,则阴极上析出氢气和铜,生成0.1mol铜转移电子=0.1mol×2mol=0.2mol,根据原子守恒知,生成0.1mol水需要0.1mol氢气,生成0.1mol氢气转移电子=0.1mol×2mol=0.2mol,所以电解过程中共转移电子数为0.4mol,即0.4NA , 故C错误;
D.1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.80KJ;则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.80kJmol﹣1 , 故D正确;
故选:C.
【题目】Q、R、T、X、Y、Z是六种原子序数依次增大的前四周期常见元素,其相关信息如表:
元素 | 相关信息 |
Q | Q的单质是实验室常用的惰性电极材料 |
R | R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子 |
T | 负二价的元素T的氢化物在通常情况下是一种液体,且 T的质量分数为88.9% |
X | X是第三周期电负性最大的元素 |
Y | 元素Y位于周期表第10列 |
Z | Z存在质量数为65,中子数为36的核素 |
(1)Z元素的原子基态时的电子排布式是
(2)下列叙述正确的是 a.Q的最简单气态氢化物比R的气体氢化物稳定
b.Q的含氧酸一定比R的含氧酸酸性强
c.R的气态氢化物的熔点在同族元素形成的氢化物中最低
d.R的第一电离能、电负性都比Q大
(3)Q和T可形成两种常见化合物,分别表示为QT与QT2 . QT分子中σ键π键的个数比为;QT2分子中,Q原子采取杂化.
(4)笑气(R2T)是一种麻醉剂,有关理论认为R2T与QT2具有相似的结构.故的空间构型为 , 且为(填“极性”或“非极性”)分子.
(5)现有Q、Y和镁三种元素的某种晶体具有超导性,其晶胞结构如图所示.该晶体的化学式为;晶体中每个镁原子周围距离相等且最近的Y原子有个.
【题目】汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源.德国大众汽车尾气检测造假事件引起全世界震惊.根据下列示意图回答有关问题:
(1)汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJmol﹣1 , 其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为kJmol﹣1;
(2)空燃比过小易产生CO.有人提出可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染.判断该设想是否可行,并说出理由;
(3)利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为:xC(s)+2NOx(g)N2(g)+xCO2 (g)△H=﹣b kJmol﹣1 . 若使NOx更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是;
A.增加排气管长度
B.增大尾气排放口
C.升高排气管温度
D.添加合适的催化剂
(4)催化装置中涉及的反应之一为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g).
①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图2所示的曲线.催化装置比较适合的温度和压强是;
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图3所示.则前10s 内,CO和NO百分含量没明显变化的原因是;
③研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
实验编号 | T(K) | NO初始浓度 | CO初始浓度 | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 400 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 400 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 124 |
Ⅲ | 450 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 124 |
根据坐标图4,计算400K时该反应的平衡常数为 .