题目内容
【题目】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O
C.电池工作时,CO32-向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO32-
【答案】D
【解析】
A选项,反应CH4+H2O3H2+CO,甲烷由-4加变为+4价,氢由+1价变为0价,则每消耗1 mol CH4转移8 mol电子,故A错误;
B选项,电解质中没有OH-,因此不可能在电极A发生H2+2OH--2e- = 2H2O电极反应,故B错误;
C选项,根据原电池“同性相吸”原理,电池工作时,CO32-向电极负极即A极移动,故C错误;
D选项,电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e- = 2CO32-,故D正确;
综上所述,答案为D。
【题目】(1)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下,在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1 ℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
活性炭(mol) | NO(mol) | A(mol) | B(mol) | |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
在T1 ℃时,达到平衡共耗时2分钟,则NO的平均反应速率为________ mol·L-1·min-1;当活性炭消耗0.015 mol时,反应的时间________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。
(2)固定和利用CO2,能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题:
①该反应在0~8min时,CO2的转化率是________。
②仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为_________,M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是_______。