题目内容
【题目】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,下图是利用一种微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]转化为对环境无害物质的装置。下列叙述错误的是
A. M电极有CO2和N2生成
B. H+透过质子交换膜由左向右移动
C. 微生物促进了反应中电子的转移
D. N电极反应式为O2 + 2H2O + 4e﹣= 4OH-
【答案】D
【解析】因为是质子交换膜,因此反应的环境是酸性,有O2的一边(N)是正极反应区,即O2+4H++4e-=2H2O,由题意,尿素[CO(NH2)2]转化为对环境无害物质,M极反应为:CO(NH2)2+H2O6e﹣=CO2+N2+6H+,H+应该透过质子交换膜由左向右移动;在微生物的作用下,此装置构成原电池,加速了反应的进行,促进了反应中电子的转移。综上,A、B、C正确,D错误,选D。
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【题目】碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为_______。
②工业上可利用Cl2和NH3反应制备氯胺,该反应的化学方程式为_______。
(2)一定条件下,不同物质的量的CO2与不同体积的1.0 mol·L-1 NaOH溶液充分反应放出的热量如下表所示:
反应序号 | CO2的物质的量/mol | NaOH溶液的体积/L | 放出的热量/kJ |
1 | 0.5 | 0.75 | x |
2 | 1.0 | 2.00 | y |
该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为__________。
(3)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g) + C(s) N2(g) + CO2(g),向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒温(反应温度分别为400 ℃、T ℃、400 ℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
n(NO)(丙容器)/ml | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
①甲容器中,0~40 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_________。
②该反应的ΔH___0 (填“>”或“<”)。
③丙容器达到平衡时,NO的转化率为___________。
(4)常温下,在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)________c(HCO3-) (填“>”、“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=__________。(已知常温下,NH3·H2O的电离平衡常数Kb = 2×10-5,H2CO3的电离平衡常数Ka1 = 4×10-7,Ka2 = 4×10-11)