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【题目】已知H2O2是一种弱酸,在强碱溶液中主要以形式存在。现以AlH2O2燃料电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(电解池中隔膜仅阻止气体通过,cd均为惰性电极)。下列说法正确的是

A. 燃料电池的总反应为:2Al322H2O

B. 电解时,Al消耗2.7 g,则产生氮气的体积为1.12 L

C. 电极b是负极,且反应后该电极区pH增大

D. 电解过程中,电子的流向:a→dc→b

【答案】D

【解析】试题AAl—H2O2燃料电池Al为负极,总反应为Al+3H2O2+OH-=AlO2-+HO2-+3H2O,错误;B、由CO(NH2)2→N2,每生成1molN2,转移6mol电子,需要消耗2molAl,故消耗2.7g Al (0.1mol Al)转移0.3mol电子,可生成0.05molN2,标准状况下体积为1.12L,题中没说是标准状况下,错误;C、根据电解池中d极产生H2应为H放电,故d为阴极,所以a是负极,b为正极,正极区电极反应为H2O2结合OH生成HO2-,所以pH减小,C错误;D、根据上面分析,a为负极故电子流向为a→dc→b,正确。

练习册系列答案
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【题目】科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

(1)目前合成氨的技术原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H 该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是:______________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下发生如下反应:

5分钟后达到平衡,测得N2为0.2 mol,H2为0.6 mol,NH3为0.2 mol。氮气的平均反应速率v(N2)=_______________,H2的转化率为_______________,该反应在此温度下的化学平衡常数为_______________。(后两空保留小数点后一位)

③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是____________

A.向容器中按原比例再充入原料气

B.向容器中再充入惰性气体

C.改变反应的催化剂

D.液化生成物分离出氨

(2)1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传导H+),从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为_____________________

(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:

2N2(g) +6H2O(l) 4NH3(g) +3O2(g) △H = a kJ/mol

进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:

T/K

303

313

323

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

此合成反应的a_________0。(填“大于”、“小于”或“等于”)

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