32.(10分)近来,制备和利用氢气这一清洁能源已有多项成果。

 (1)德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇(CH3OH)车载制氢燃料电池工艺,其原理如右图所示,请观察此图回答:

  ①燃料电池的正极反应式为         

②甲醇与流程图中任一反应物反应制取氢气 的化学方程式              

(2)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:

   

①此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K=    

②此流程的第II步反应的平衡常数随温度的变化如表一,在830℃,以表二的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有      (填实验编号);

表一

温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
0.6

                    表二

实验编号
n(CO)
n(H2O)
n(H2)
n(CO2)
A
1
5
2
3
B
2
2
1
1
C
3
3
0
0
D
0.5
2
1
1

③若400℃时,第Ⅱ步反应生成l mol氢气的热效应值为33.2(单位为kJ),第Ⅰ步反应的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)△H=-103.3 kJ·mol-1。则400℃时,甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为                

(3)我国科学家研究了常温下利用Pt等催化剂在可见光作用下使水分解制氢气的方法,右图是三种催化剂在光照分解水实验中的效果比较图。能得出如图结果的实验方案是                             

                                        

31.(6分)为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4,以减少其对臭氧层的破坏。化学家研究在催化条件下,通过下列反应,使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)。K^S*5U.C#O%

           

此反应伴随有副反应,会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等。已知CCl4的沸点为77℃,CHCl3的沸点为61.2℃

(1)在密闭容器中,该反应达到平衡后,测得如下数据(假设不考虑副反应)。

实验
序号
温度℃
初始CCl4浓度
(mol·L-1)
初始H2浓度(mol·L-1)
CCl4的平衡转化率
1
110
0.8
1.2
A
2
110
1
1
50%
3
100
1
1
B

   ①此反应在110℃时平衡常数为     

②实验l中,CCl4的转化率A      50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。

③实验2中,10 h后达到平衡,H2的平均反应速率为        。在此实验的平

衡体系中,再加入0.5 mol CCl4和1.0 mol HCl,平衡将向     方向移动。

④实验3中,B的值       (选填序号)

      A.等于50%    B.大于50%   C.小于50%   D.从本题资料,无法判断

(2)120℃,在相同条件的密闭容器中,分别进行H2的初始浓度为2 mol·L一1和4 mol·L-1的实验,测得反应消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3,的百分含量(y%)随时间(t)的变化关系如下图(图中实线是消耗CCl4的百分率变化曲线,虚线是产物中CHCl3的百分含量变化曲线)。在图中的四条线中,表示H2起始浓度为2mol·L一1实验的消耗CCl4的百分率变化曲线是        (选填序号)。

30.(8分)如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:

序号
内  容
实验现象
1
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月
干燥的铁丝表面依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时
铁丝表面依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严重
7
将铁丝放在燃煤的厨房中一个月
铁丝表面已变得灰暗K^S*5U.C#O%

回答以下问题:K^S*5U.C#O%

(1)上述实验中发生了吸氧腐蚀的是     (填实验序号),负极反应是______     ____;发生的腐蚀是析氢腐蚀的是     (填实验序号),正极反应是            。                                                                                            

(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素有_____       _____________________;                                                   

(3)为防止铁的锈蚀,地下埋的水管采用外接电源阴极保护法,则接电源的负极应是     ;请列举工业上普遍采用的其它方法是                   (答两种方法)。K^S*5U.C#O%

 0  30322  30330  30336  30340  30346  30348  30352  30358  30360  30366  30372  30376  30378  30382  30388  30390  30396  30400  30402  30406  30408  30412  30414  30416  30417  30418  30420  30421  30422  30424  30426  30430  30432  30436  30438  30442  30448  30450  30456  30460  30462  30466  30472  30478  30480  30486  30490  30492  30498  30502  30508  30516  447348 

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