题目内容
【题目】某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含
废水(pH约为6)和淡化食盐水，其装置示意图如图所示。图中，D和E为离子交换膜，Z为待淡化食盐水。(已知Cr3+完全沉淀所需的pH为5.6)下列说法不正确的是
A.E为阴离子交换膜
B.X为有机物污水，Y为含
废水
C.理论上处理1 mol的的同时可脱除3 mol的NaC1
D.C室的电极反应式为+6e-+8H+==2Cr(OH)3↓+H2O
【答案】AC
【解析】
从电子流动的方向看，生物膜为负极，碳布为正极。在C室发生反应
+6e-+8H+==2Cr(OH)3↓+H2O，总体上看，C室消耗阳离子多，所以B室中的阳离子应向C室移动，则B室中的阴离子应向A室移动。
A．从以上分析知，B室中的阳离子(Na+)应向C室移动，E为阳离子交换膜，A不正确；
B．因为转化为Cr(OH)3时，需要得到电子，所以含
废水应在C室，Y为含废水，则X为有机物污水，B正确；
C．理论上处理1 mol的的同时，需转移6mol电子，由反应式应有6mol的Na+进入C室，同样有6mol的Cl-进入A室，所以可脱除6 mol的NaC1，C不正确；
D．在C室，得电子产物与H+反应生成Cr(OH)3沉淀等，电极反应式为+6e-+8H+==2Cr(OH)3↓+H2O，D正确；
故选AC。
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【题目】2019年国际非政府组织“全球计划”12月4日发布报告：研究显示，全球二氧化碳排放量增速趋缓。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)CO2催化加氢制甲醇的有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
化学反应 | 平衡常数 | ||
500℃ | 700℃ | 800℃ | |
Ⅰ.H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
Ⅱ.2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
Ⅲ.3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH | |||
①ΔH___0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②已知反应Ⅲ的速率方程式：υ正=k正·c3(H2)·c(CO2)，υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)，k正、k逆为速率常数。反应达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数___k逆增大的倍数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③500℃时，向恒容的密闭容器中加入1molCO2和1molH2，控制反应条件只发生反应Ⅰ。达到平衡后，只改变下列条件，能使CO的平衡体积分数增大的是___(填选项字母)。
A.增大压强 B.降低温度 C.再通入等物质的量CO2和H2 D.分离出部分水
(2)在200℃时，向5L带气压计的恒容密闭容器中通入2molCO2和2molCH4发生反应CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)，测得初始压强为P0kPa，反应过程中容器内总压强(P)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图所示。
①该反应过程中从0min到2min压强变化原因是___。
②0～4min内，反应的平均反应速率υ(CO2)=___。
③用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]
(3)科学家提出利用CO2与CH4制备“合成气”(CO、H2)可能的反应历程如图所示。
注：C(ads)为吸附性活性炭，方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量[如第一个方框中1个CH4(g)+1个CO2(g)的相对总能量为E1eV，单位：eV]。其中，TS表示过渡态。
①CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g)ΔH=___kJ·mol-1(已知：1eV=1.6×10-22kJ)
②若E4+E1＜E3+E2，则决定制备“合成气”反应速率的反应方程式为___。