题目内容

【题目】截止到2013年12月末,中国光伏发电新增装机容量达到10.66GW,光伏发电累计装机容量达到17.16GW,图为光伏并网发电装置电解尿素[CONH22]的碱性溶液制氢的装置示意图电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极。下列叙述中正确的是

A.N型半导体为正极,P型半导体为负极

B.制氢装置溶液中电子流向:从B极流向A极

C.X2为氧气

D.工作时,A极的电极反应式为CONH22+8OH-6e═CO32-+N2↑+6H2O

【答案】D

【解析】

试题分析:A.该电池反应时中,氮元素化合价由-3价变为0价,H元素化合价由+1价变为0价,则氮元素被氧化,氢元素被还原,所以生成氮气的电极A是阳极,生成氢气的电极B是阴极,则图1中N型半导体为负极,P型半导体为正极,故A错误;B.电解时,电子的流向为:阳极→电源,电源→阴极,故B错误;C.阴极B上水得电子生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e═H2↑+2OH,故C错误;D.A极为阳极,电极反应式为:CONH22+8OH6e═CO32-+N2↑+6H2O,故D正确;故选D。

练习册系列答案
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【题目】研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:

CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og△H1 反应Ⅰ

CO2g+H2gCOg+H2Og△H2 =+41.2kJmol-1 反应Ⅱ

某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:

TK

催化剂

CO2转化率%

甲醇选择性%

543

Cat.1

12.3

42.3

543

Cat.2

10.9

72.7

553

Cat.1

15.3

39.1

553

Cat.2

12.0

71.6

[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比

1研究证实,CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的电极反应式是_________________。

2从表中实验数据可以分析出,提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有______________。

3能说明反应Ⅱ已经达到平衡状态的是_____________。

A.混合气体的平均相对分子质量不变

B.混合气体的密度不变

C.vH2>vCO

D.nCO/nH2不变

4在恒容密闭容器中,由CO2和H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图。

△H1_________0填“>”、“<”或“=”

②有利于提高CO2平衡转化率的措施有___________填标号

A.降低反应温度

B.投料比不变,增加反应物的浓度

C.增大CO2和H2的初始投料比

D.混合气体中掺入一定量惰性气体不参与反应span>)

5在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0,仅进行反应I

①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为________用a表示

②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为____________保留三位有效数字;平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。则上述反应压力平衡常数KP为____________用P0表示,并化简

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