题目内容

一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是

A.电极A上发生的是还原反应

B.电池工作时,CO32-向电极B移动

C.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-

D.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O

练习册系列答案
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研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。

(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1

③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802kJ·mol-1

则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH= kJ·mol-1。

(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2在一定条件下发生反应 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图

据图可知,p1、p2、p3、p4由大到小的顺序是 。在压强为p4、1100 ℃的条件下,该反应在5 min时达到平衡点X,该温度下,反应的平衡常数为

(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)来制取。

①在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定反应已达到平衡的是__________。

A.体系压强不再变化 B.H2与CO的物质的量之比为1∶1

C.混合气体的密度保持不变 D.气体平均相对分子质量为15,且保持不变

②在某密闭容器中同时投入四种物质,2 min时达到平衡,测得容器中有1 mol H2O(g)、1 mol CO(g)、2.2 molH2(g)和一定量的C(s),若此时对体系加压,则平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,第5 min时达到新的平衡,请在右图中画出2~5 min容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。

氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=akJ/mol

③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98kJ/mol

则a为_____________。

(2)反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。下图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。

图1 图2 图3

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为:

A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61

生产中应选用水碳比的数值为_____________(选填序号)。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是_____________。

(3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:

NO+NO2+H2O=2HNO2

2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=________(空气中氧气的体积含量大约为20%)。

②图2是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为________%。

(4)图3表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式_____________。生产中可分离出的物质A的化学式为_____________。

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