[题目]二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时.实现了制硫酸.发电.环保三位一体的结合.其原理如图所示.下列说法错误的是A. 负极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+B. 反应总式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4C. 质子的移动方向为从电极B到电极AD. SO2气流速度的大小可能影响电池的电动势题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其原理如图所示。下列说法错误的是

A. 负极的电极反应式为SO2+2H2O－2e－=SO42－+4H+

B. 反应总式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4

C. 质子的移动方向为从电极B到电极A

D. SO2气流速度的大小可能影响电池的电动势

【答案】C

【解析】

A. A极通入SO2，SO2在负极失电子生成SO42－，则电极反应为SO2+2H2O－2e－=SO42－+4H+，故A正确；

B.该电池的反应原理为二氧化硫与氧气的反应，反应总式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，故B正确；

C. A为负极，B为正极，质子的移动方向为从电极A到电极B，故C错误；

D.反应物的浓度大，反应速率快，SO2气流速度的大小可能影响电池的电动势，故D正确；

故选C。

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（1）达到平衡后，反应器左室气体总的物质的量为____________________mol。

（2）若要使右室反应开始时V正>V逆，x的取值范围_____________________。

（3）若要使右室反应开始时V正<V逆，x的取值范围_____________________。

【题目】一种利用钢铁厂烟灰(含Fe、Mn、SiO2，少量的Al2O3、CaO及MgO)制备MnCO3的工艺流程如下：

已知25℃时，下列难溶物的溶度积常数：

难溶物	CaF2	MgF2	MnCO3	Mn(OH)2
Ksp	4.0×10-11	6.4×10-9	2.2×10-11	1.9×10-13

回答下列问题：

(1)步骤(Ⅰ)浸渣的主要成分是______________(填化学式)。

(2)步骤(Ⅱ)加H2O2溶液时反应的离子方程式为________________；

加氨水调节pH沉铁铝时，步骤(Ⅲ)应调节的pH适宜范围为____________。(部分金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH范围如下)

金属离子	Fe2+	Fe3+	Al3+	Mn2+	Mg2+
沉淀pH范围	7.6～9.6	2.7~3.7	3.4~5.2	8.3~9.3	9.6～11.1

(3)步骤(Ⅳ)用KF溶液沉钙镁时，要使c(Ca2+)、c(Mg2+)均小于1×10-6mol·L-1，则应控制反应液中c(F-)>___________mol·L-1；反应MgF2(s)+Ca2+CaF2(s)+Mg2+的平衡常数K=___________。

(4)步骤Ⅴ沉锰时，在60℃按投料比n[(NH4)2CO3]/n(Mn2+)=2，溶液的pH对MnCO3产率的影响如图所示；pH=7，按投料比n[(NH4)2CO3]/n(Mn2+)=2，反应温度对MnCO3产率的影响如图所示。

①上图中，在pH<7.0时，pH越小产率____________(填“越高”或“越低”；在pH>7.0时，pH越大产率越低且纯度也降低，其原因是___________________。

②上图中，温度高于60℃时，温度越高产率越低且纯度也越低，主要原因是______________。

【题目】研究氮氧化合物的治理是环保的一项重要工作，合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有着重要的意义。

(1)已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+181.5 kJ·mol－1某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用●● 、●○ 、○○和分别表示N2 、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如下图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是___________(填字母序号)。

(2)为减少汽车尾气中NOx的排放，常采用CxHy(烃)催化还原NOx消除氮氧化物的污染。

例如：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=－574 kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H2=－1160 kJ/mol

③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H3

则△H3=___________。

(3)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中常用试剂，已知：2NO(g)+Cl2(g)2 ClNO(g) △H＜0

①一定温度下，将2 molNO与2 molCl2置于2L密闭容器中发生反应，若该反应4min后达平衡，此时压强是初始的0.8倍，则平均反应速率v(Cl2)=___________mol·L－1·min－1。下列可判断反应达平衡状态的是___________(项序号字母)。

A 混合气体的平均相对分子质量不变

B 混合气体密度保持不变

C NO和Cl2的物质的量之比保持不变

D 每消耗1 moI NO同时生成1molClNO

②为了加快化学反应速率，同时提高NO的转化率，其他条件不变时，可采取的措施有___________(填选项序号字母)。

A 升高温度 B 缩小容器体积

C 再充入Cl2气体 D 使用合适的催化剂

③一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数随n(NO)/n(Cl2)的变化图像如图(b)所示，当n(NO)/n(Cl2)=2.5时，达到平衡状态，ClNO的体积分数可能是图中D、E、F三点中的___________点。

(4)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：

①2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正=k1正c2(NO)，v1逆 =k1逆c (N2O2)

②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)，v2正=k2正c(N2O2)·c(O2)，v2逆=k2逆c2(NO2)

比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小：E1___________E2(填“>”、"<”或“=”)：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、k2逆的关系式为___________。

【题目】元素的基态原子的核外电子有3种能量状态、5种空间状态，X是其中第一电离能最小的元素；元素Y的M层电子运动状态与X的价电子运动状态相同；元素Z位于第四周期，其基态原子的2价阳离子M层轨道全部排满电子。

(1)X基态原子的电子排布式为___________。

(2)X的氢化物(H2X)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是___________。

(3)在Y的氢化物(H2Y分子中，Y原子轨道的杂化类型是___________。

(4)Y与X可形成YX32－。

①YX32－的立体构型为___________(用文字描述)。

②写出一种与YX32－互为等电子体的分子的化学式___________。

(5)Z的氯化物与氨水反应可形成配合物[Z(NH3)4(H2O)2]Cl2，该配合物加热时，首先失去配离子中的配体是___________(写化学式)。

(6)Y与Z所形成化合物晶体的晶胞如图所示，该化合物的化学式为___________。其晶胞边长为540.0pm，密度为___________g·cm－3(列式并计算)，a位置Y与b位置Z之间的距离为___________pm(列式表示)

【题目】铅是人类较早发现和使用的一种重金属，工业上用铅精矿(主要成分含PbS)为原料，分火法和湿法两种方法冶炼。

Ⅰ．火法冶炼粗铅的流程如下：

(1)焙烧炉中主要反应的化学方程式为______________________。

(2)鼓风炉中焦炭的作用是___________，吸收塔中反应的离子方程式为___________。

Ⅱ．湿法炼铅的工艺流程如下：

已知：①不同温度下PbCl2的溶解度如下表所示。

②PbCl2为能溶于水的弱电解质，在含Cl－的溶液中存在平衡：

PbCl2(aq)+2Cl－(aq)PbCl42－(aq)。

(3)浸取过程中发生反应的离子方程式为______________________。

(4)操作a为加适量水稀释并冷却，该操作有利于滤液1中PbCl2的析出，其合理的解释为___________。

(5)将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中，可制取金属铅并使浸取液中的FeCl3再生。则阴极室中的电极反应式为___________；若该电解装置的外接电源为铅蓄电池，每生成20.7g铅，铅蓄电池中消耗硫酸的物质的量为___________。

(6)目前炼铅工艺以火法为主，但湿法炼铅也有其明显的优点，其优点是___________。

【题目】Ⅰ、火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

CH4(g)＋ 4NO2(g)＝4NO(g)＋ CO2(g)＋ 2H2O(g) △H1＝－574 kJ/mol

CH4(g)＋ 4NO(g)＝2N2(g)＋ CO2(g)＋ 2H2O(g) △H2＝－1160 kJ/mol

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________________________。

(2)脱碳。将CO2转化为甲醇：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)△H3

在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。回答：0～10 min内，氢气的平均反应速率为___mol/(L·S)；第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。