题目内容
【题目】有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,所用装置如图所示,下列说法正确的是
A.图中的甲池为电解池,乙池为原电池
B.a极发生的电极反应为SO2-2e-+2H2O===SO42-+4H+
C.N2O5在c极上产生,c极的电极反应为N2O4-2e-+H2O===N2O5+2H+
D.当消耗标况下2.24 L SO2时,若要维持硫酸的浓度不变则应补充水11.6 mL
【答案】B
【解析】
A.根据图示,图中的甲池相当于燃料电池,为原电池,乙池的两极均为惰性电极,为电解池,故A错误;
B. 甲池相当于燃料电池,为原电池,通入二氧化硫的为负极,发生氧化反应,生成硫酸,因此a极发生的电极反应为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+,故B正确;
C.c是阳极,d是阴极,阳极上N2O4放电生成N2O5,电极反应为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+,故C错误;
D.标况下2.24 L SO2的物质的量n(SO2)==0.1mol,电池的负极反应式为:SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-,消耗水0.2mol,生成硫酸0.1mol,质量为:0.1mol×98g/mol=9.8g,消耗水的质量为0.2mol×18g/mol=3.6g,氢离子向右侧正极区定向移动0.2mol,质量为0.2g H+,设补充xmLH2O,则
×100%=50%,解得:x=13.6mL,故D错误;
故选B。
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【题目】下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)
A | B | C | D |
NaCl溶于水 | 电解CuCl2溶液 | CH3COOH在水中电离 | H2与Cl2反应能量变化 |
NaCl | CuCl2 | CH3COOH | H2(g)+Cl2(g) ΔH=183kJ·mol1 |
A. AB. BC. CD. D
【题目】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:
反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) △H1=+85.2kJ·mol-1
反应II:CH3OH(g)+1/2O2(1)HCHO(g)+H2O(g) △H2
反应III:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) △H3=-241.8kJ·mol-1
副反应:
反应IV:CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) △H4=-393.0kJ·mol-1
(1)计算反应Ⅱ的反应热△H2=____________________________________________。
(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P平=___________(用含P0和α的式子表示);当P0=101kPa,测得α=50.0%,计算反应平衡常数Kp=___________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(3)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i:CH3OH→H+·CH2OH
历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
历程iv:·H+·H→H2
下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题:
①从平衡角度解析550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___________;
②反应历程i的活化能___________(填“>、“<”或“=”)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)活化能。
③650℃~750℃,反应历程ii的速率___________(填“>”、“<”或“=”)反应历程ⅲ的速率。
(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程v=0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。
浓度(mg/L) | 10000 | 8000 | 4000 | 2000 | 1000 |
吹脱时间(h) | 0 | 7 | 23 | 39 | 55 |
则当甲醛浓度为2000mg/L时,其吹脱速率v=___________ mg·L-1·h-1,分析上表数据,起始浓度为10000mg/L,当甲醛浓度降为5000mg/L,吹脱时间为___________h。