题目内容
【题目】利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如下图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,下列说法正确的是( )
A. 反应体系中I2和Fe2+可循环使用
B. 光电池是原电池
C. 光催化反应池中的反应方程式为:2I—+2Fe3+ I2+2Fe2+
D. 进入电解池B的溶液与从电解池B排出的溶液pH相同
【答案】A
【解析】
电解池A中反应为2H++2I-H2↑+I2,电解池B中反应为4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2↑,光催化反应池中的反应为I2+2Fe2+2Fe3++2I-。A,循环过程中总反应为2H2O2H2↑+O2↑,I2和Fe2+可循环使用,A项正确;B,光电池将太阳能转化为电能,不是原电池,B项错误;C,光催化反应池中反应方程式为I2+2Fe2+2Fe3++2I-,C项错误;D,电解池B中反应为4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2↑,进入电解池B的溶液的pH大于从电解池B排出的溶液的pH,D项错误;答案选A。
【题目】N元素是植物生长的必需元素,含氮化合物在工农业生产以及生活中都发挥着重要作用。
(1)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。污水生物脱氮过程中,在异养微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O和另一种产物,该反应的化学方程式为____。
(2)氮的氧化物既是空气的重要污染物,同时也是重要的化工原料。某化学课外小组查阅资料后得知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
①2NO(g)N2O2(g)(快)ΔH1<0 K1
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)ΔH2<0 K2
反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH=__(用含ΔH1和ΔH2的式子表示),K=___(用含K1和K2的式子表示)。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率的是反应_____(填序号),则反应①的活化能E1,与反应②的活化能E2的大小关系为E1___(填“>”“<”或“=”)E2。
(3)在373 K时,向体积为2 L的恒容真空容器中通入0.40 mol NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=57.0 kJ·mol1。测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
φ(NO2) | 1.0 | 0.75 | 0.52 | 0.40 | 0.40 |
①0~20 min内,v(N2O4)=__________。
②上述反应中,v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373 K时,k1、k2的数学关系式为____。改变温度至T1时k1=k