题目内容
【题目】科学家研究利用如图装置对天然气进行脱硫,将硫由化合态转化成游离态,减少对环境的污染。已知甲、乙池中发生的反应如图所示。下列说法正确的是( )
A.全氟磺酸膜为阳离子交换膜,H+从甲池移向乙池,乙池溶液的pH变小
B.电路中每转移2mol电子,甲池溶液质量增加32g
C.N型半导体为负极,发生的电极反应式为H2S+I3-=3I-+S↓+2H+
D.甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H++2e-=H2AQ
【答案】D
【解析】
甲池中,发生两步反应,H2AQ+O2= H2O2+AQ,AQ+2H++2e-=H2AQ,H2AQ是催化剂,总反应为2H++O2+2e-=H2O2,O元素化合价由0价升高到1价,碳棒作正极,正极上的电极反应为AQ+2H++2e-=H2AQ,乙池中,N型半导体为负极,负极的电极反应式为3I--2e-= I3-,乙池的总反应为H2S-2e-=2H++S↓。
A.全氟磺酸膜为阳离子交换膜,由图可知,H+从乙池移向甲池,乙池虽然产生了H+,但是其向甲池迁移,电子转移的数目与H+的数目相同,故乙池的pH不变,故A错误;
B.H+从乙池移向甲池,甲池的总反应为2H++O2+2e-=H2O2,电路中每转移2mol电子,溶液增加的是1mol氧气的质量和由乙池转移2mol H+的质量,2mol氢离子的质量m=nM=2mol×1g/mol=2g,所以甲池溶液质量增加32g+2g=34g,故B错误;
C.N型半导体为负极,负极的电极反应式为3I--2e-= I3-,乙池的总反应为H2S-2e-=2H++S↓,故C错误;
D.根据分析可知,甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H++2e-=H2AQ,故D正确;
答案选D。
【题目】CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,维持大气中CO2的平衡对生态环境保护有着重要意义。
(1)CO2加氢合成低碳烯烃技术能有效利用CO2,以合成C2H4为例。该转化分为两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.3kJ/mol
第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-210.5kJ/mol
CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为__。
(2)利用CO2和H2合成甲醇又是一个有效利用CO2的途径,反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
①在容积为2L的恒容密闭容器中,通入2molCO2和3molH2发生上述反应,下列说法能够表明该可逆反应达到平衡状态的是__(填字母)
a.消耗1.5molH2时,有0.5molCH3OH生成
b.转移3mol电子时,消耗11.2L(标准状况下)CO2
c.体系中气体的密度不变
d.水蒸气的体积分数保持不变
e.单位时间内生成H2与生成H2O的物质的量之比为3:1
②研究温度对该反应甲醇产率的影响。在210℃~290℃,保持原料气中CO2和H2的投料比不变,按一定流速发生上述反应。得到甲醇平衡产率与温度的关系如图所示,ΔH3__0(填“>”、“=”或“<”)。判断依据是__。
③在一固定容积的密闭容器中发生上述反应。若要提高平衡时CH3OH产率,则可以采取的措施是__(填字母)。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO2的浓度 d.加入H2加压 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
(3)在一定温度和催化剂作用下,也可将CO2转化为燃料CH4,反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。当30℃时,一定量的CO2和H2混合气体在容积为1L的恒容密闭容器中发生上述反应,5min后达到半衡,此时各物质的浓度如下表:
物质 | CO2(g) | H2(g) | CH4(g) | H2O(g) |
浓度/mol·L-1 | 0.2 | 0. | a | 1.6 |
则a=__,该反应平衡常数K=__。
(4)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,利用CH4可以将CO2直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示,乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是__。
【题目】在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质 | X | Y | Z |
初始浓度/mol·L-1 | 0.1 | 0.2 | 0 |
平衡浓度/mol·L-1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
下列说法错误的是
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.增大压强使平衡向生成Z的方向移动
C.在25℃下,反应的平衡常数为1600,改变温度可以改变此反应的平衡常数
D.在25℃下,测得c(X)=0.04mol·L-1,c(Y)=0.1mol·L-1,c(Z)=0.08mol·L-1,则此时v正<v逆