题目内容

某研究小组设计了如图所示的循环系统，来生产能解决能源危机的某种物质，其中所需的电能由太阳能光电池提供．有关叙述正确的是（　　）
分析：电解池A中发生的反应为：2H++2I-
 通电 
.
 
H2↑+I2；
电解池B中发生的反应为：4Fe3++2H20
 通电 
.
 
4Fe2++O2↑+4H+；
光催化反应池中反应为：2Fe2++I2
 光照 
.
 
2Fe3++2I-；
综合三池，总反应为：2H20
 太阳能 
.
 
2H2↑+O2↑，以此来解答题中各问．
解答：解：电解池A中发生的反应为：2H++2I-
 通电 
.
 
H2↑+I2；
电解池B中发生的反应为：4Fe3++2H20
 通电 
.
 
4Fe2++O2↑+4H+；
光催化反应池中反应为：2Fe2++I2
 光照 
.
 
2Fe3++2I-；
综合三池，总反应为：2H20
 太阳能 
.
 
2H2↑+O2↑，
设计该循环系统的目的是制取H2，该系统中的Fe3+、I-都是中间产物，是可循环使用的物质，而消耗的只有水．
故选C．
点评：本题考查电解原理及其应用，涉及电极反应式的书写等问题，解答时根据电解池阴阳极的变化进行判断，题目有一定难度．
练习册系列答案
相关题目
（2013?泰安三模）SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题．
（1）上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有
NO、NO2、SO2
NO、NO2、SO2
（填化学式）．
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1；
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1．
①反应：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=
-41.8
-41.8
kJ?mol-1．
②一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g），下列不能说明反应达到平衡状态的是
ad
ad
（填字母）．
a．体系压强保持不变
b．混合气体的颜色保持不变
c．NO的物质的量保持不变
d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在一容积可变的密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇．CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如图1所示．
①上述合成甲醇的反应为
放热
放热
（填“放热”或“吸热”）反应．
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
KA=KB＞KC
KA=KB＞KC
．
③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为
2
2
L．
（4）某研究小组设计了如图2所示的甲醇燃料电池装置．
①该电池工作时，OH-向
b
b
（填“a”或“b”）极移动．
②电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O；
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O；
．
甲醇又称“木精”，是重要的溶剂和基本有机原料．工业上常以CO和H2为原料合成甲醇．
（1）已知每1g液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时放出13.8kJ热量，写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式：
 
．
（2）工业上常利用反应：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H＜0合成甲醇，其在230～270℃下反应最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比，在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图所示，则230℃时的实验结果所对应的曲线是
 
（填字母，下同）；该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n（H2）：n（CO）的比值范围是
 
．
A.1～1.5B.2.5～3C.3.5～4.5
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（3）制甲醇所需要的氢气，可用下列反应制取：HO2（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g）△H＜0
150℃时，在容积为2L的恒温恒容密闭容器中充入1mol CO和2molH2O（g），反应达到平衡后测得H2的体积分数为25%．
①平衡时CO的转化率为
 
．
②150℃下，若起始时充入2molCO和4molH2O（g），反应达到平衡时CO2的体积分数为
 
．
（4）某研究小组设计了如图所示的原电池装置，向导管中通入物质的量之比为1：1的CO和H2混合气体（CO和H2同时放电）．
①电池工作一段时间后，电解质溶液的pH
 
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②电池工作一段时间后，测得电解质溶液增重6.2g（不考虑未反应气体的溶解），则负极参加反应的气体质量为
 
．

SO2 、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题。

（1）上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有__________（填化学式）。

（2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol

O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol

①反应：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。

②一定条件下，将NO2和SO2以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应： NO2(g) +SO2(g) SO3(g) +NO(g)，

下列不能说明反应达到平衡状态的是_____（填字母）。

a．体系压强保持不变

b．混合气体的颜色保持不变

c．NO的物质的量保持不变

d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2

（3）CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如图所示。

①上述合成甲醇的反应为______（填“放热”或“吸热”）反应。

②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。

③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为_____L。

（4）某研究小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，OH-向______（填“a”或“b”）极移动。

②电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为__________________。

 

某研究小组设计了如图所示的循环系统，来生产能解决能源危机的某种物质，其中所需的电能由太阳能光电池提供。有关叙述正确的是 （    ）

                

A．设计该循环系统的目的是制取I2

B．电解池A中离子反应方程式： 

H2+I22H++2I-

C．光催化反应池中离子反应方程式为：

2Fe2++I22Fe3++2I-

D．该系统中的Fe3+、H2O、I-都是循环使用的物质

 

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