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( )

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
【答案】分析:电解池A中发生的反应为:2H++2I-H2↑+I2
电解池B中发生的反应为:4Fe3++2H24Fe2++O2↑+4H+
光催化反应池中反应为:2Fe2++I22Fe3++2I-
综合三池,总反应为:2H22H2↑+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-H2↑+I2
电解池B中发生的反应为:4Fe3++2H24Fe2++O2↑+4H+
光催化反应池中反应为:2Fe2++I22Fe3++2I-
综合三池,总反应为:2H22H2↑+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
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(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-
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__________________。

 

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