题目内容
12.在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH ),可获得清洁能源H2.其原理如图所示.不正确的是( )| A. | 通电后,H+通过质子交换膜向右移动,最终右侧溶液pH减小 | |
| B. | 电源B极为负极 | |
| C. | 与电源A极相连的惰性电极上发生的反应为CH3COOH-8e-+2H2O═2CO2↑+8H+ | |
| D. | 通电后,若有0.1molH2生成,则转移0.2 mol 电子 |
分析 电解有机废水(含CH3COOH),在阴极上氢离子得电子生成氢气,即2H++2e-=H2↑,在阳极上CH3COOH失电子生成二氧化碳,即CH3COOH一8e-+8OH-═2CO2↑+6H2O,根据电极反应式结合电子守恒进行计算.
解答 解:A.通电后,左侧生成H+右侧H+放电生成氢气,所以H+通过质子交换膜向右移动,相当于稀硫酸中H+不参加反应,所以氢离子浓度不变,溶液的pH不变,故A错误;
B.电解有机废水(含CH3COOH),在阴极上氢离子得电子生成氢气,即2H++2e-=H2↑,在阳极上CH3COOH失电子生成二氧化碳,即CH3COOH一8e-+8OH-═2CO2↑+6H2O,电源A为正极,电源B为负极,故B正确;
C.与电源A极相连的惰性电极为阳极,阳极上乙酸失电子生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3COOH-8e-+H2O=2CO2↑+8H+,故C正确;
D.右侧电极反应式为2H++2e-=H2↑,根据氢气和转移电子之间的关系式知,若有0.1molH2生成,则转移0.2mol电子,故D正确.
故选A.
点评 本题考查电解原理,为高频考点,明确原电池和电解池原理及离子放电顺序是解本题关键,难点是电极反应式的书写,注意:D中通过交换膜过来的氢离子物质的量等于电极上放电的氢离子物质的量,题目难度不大.
练习册系列答案
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| C. | 提高温度能提高反应速率 | D. | 改变压强对反应速率无影响 |
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| B. | Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构 | |
| C. | Z与Y属于同一周期 | |
| D. | W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20 |
7.氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的热点.
(1)NaBH4是一神重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为4NA或2.408×1024.
(2)H2S热分解可制氢气.反应方程式:2H2S(g)═2H2(g)+S2(g)△H;在恒容密闭容器中,测得H2S分解的转化率(H2S起始浓度均为c mol/L)如图1所示.图l中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率.
①△H>0(填“>”“<”或“=”);
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则t min内反应速率v( H2)=$\frac{0.4c}{t}$mol•L-1•min-1(用含c、t的代数式表示);
③请说明随温度升高,曲线b向曲线a接近的原因温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短.
(3)使用石油裂解的副产物CH4可制取H2,某温度下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4(g)和0.60molH2O(g)的浓度随时间的变化如表所示:
①写出此反应的化学方程式CH4+H2O?3H2+CO,此温度下该反应的平衡常数是0.135.
②3min时改变的反应条件是升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度(只填一种条件的改变).
③一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示.则P1-P2填“>”、“<”或“=“).
(1)NaBH4是一神重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为4NA或2.408×1024.
(2)H2S热分解可制氢气.反应方程式:2H2S(g)═2H2(g)+S2(g)△H;在恒容密闭容器中,测得H2S分解的转化率(H2S起始浓度均为c mol/L)如图1所示.图l中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率.
①△H>0(填“>”“<”或“=”);
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则t min内反应速率v( H2)=$\frac{0.4c}{t}$mol•L-1•min-1(用含c、t的代数式表示);
③请说明随温度升高,曲线b向曲线a接近的原因温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短.
(3)使用石油裂解的副产物CH4可制取H2,某温度下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4(g)和0.60molH2O(g)的浓度随时间的变化如表所示:
| 时间/mol 浓度/mol•L-1 物质 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| CH4 | 0.2 | 0.13 | 0.1 | 0.1 | 0.09 |
| H2 | 0 | 0.21 | 0.3 | 0.3 | 0.33 |
②3min时改变的反应条件是升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度(只填一种条件的改变).
③一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示.则P1-P2填“>”、“<”或“=“).
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| C. | 232Th 转换成233U是化学变化 | D. | 230Th和232Th的化学性质相同 |
4.在反应SiO2+2C=Si+2CO↑中,还原剂是( )
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1.以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
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