题目内容
【题目】如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图,其中的离子交换膜只允许K+通过,该电池充放电的化学方程式为2K2S2+KI3K2S4+3KI;装置(Ⅱ)为电解池的示意图,当闭合开关K时,X附近溶液先变红。则下列说法正确的是( )
A.闭合K时,K+从左到右通过离子交换膜
B.闭合K时,电极X是阳极
C.闭合K时,电极A的反应式为3I--2e-=I3-
D.闭合K时,当有0.1molK+通过离子交换膜,X电极上产生气体2.24L
【答案】A
【解析】
当闭合开关K时,X附近溶液先变红,说明X极生成OH-,应为电解池的阴极,发生反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Y为电解池的阳极,发生:2Cl--2e-=Cl2↑,则A为原电池的负极,电极反应式为2K2S2-2e-=K2S4+2K+,B为原电池的正极,电极反应式为I3-+2e-=3I-。
A. 原电池工作时,阳离子向正极移动,应从左到右通过离子交换膜,故A正确;
B. 当闭合开关K时,X附近溶液先变红,说明X极生成OH-,应为电解池的阴极,故B错误;
C. X为电解池的阴极,发生反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故C错误;
D. 当有0.1molK+通过离子交换膜,即当电极Y有0.1mole-转移时,根据2H++2e-=H2↑知产生0.05molH2,标况下的体积是1.12L,题中没有给定气体的存在状态,不能确定气体的体积一定为11.2L,故D错误;
故选:A。
【题目】据公安部2019年12月统计,2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳是许多城市大气污染的主要污染物。氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
I: (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);ΔH1=-159.47 kJ·mol1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH2=a kJ·mol1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH3=-86.98 kJ·mol1
则a为______。
(2)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如图1表示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______%。
(3)图2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______。
II: 向容积为2L的密闭容器中加入活性炭足量和NO,发生反应: △H<0,NO和的物质的量变化如下表所示。
物质的量 |
| T2/0C | |||||
0 |
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NO |
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| 0 |
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(1)T1℃温度下,反应进行了,用二氧化碳表示该反应的平均反应速率______。已知:气体分压气体总压体积分数。时用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数______。
第后,温度调整到,数据变化如上表所示,则______填“”“”或“”。
(3)若30min时,保持不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各,则此时反应______移动填“正向”“逆向”或“不”。