题目内容
【题目】全钒电池以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生的电池总反应为:
VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)
VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2H+
下列说法错误的
A. 充电时,反应每生成2mol H+时电子转移的物质的量为2mol
B. 放电过程中,正极附近溶液的酸性减弱
C. 放电时,正极反应为VO2++2H++e-=VO2++H2O
D. 充电时,阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色
【答案】A
【解析】
试题分析:A、充电时,阳极附近发生失电子的氧化反应,即VO2++H2O=VO2++2H++e-,反应每生成2molH+时电子转移为1mol,故A错误;B、放电过程中,正极附近发生反应:VO2++2H++e-=VO2++H2O,消耗氢离子,溶液的pH变大,酸性减弱,故B正确;C、放电时,正极上VO2+得电子,则正极反应方程式为:VO2++2H++e-═VO2++H2O,故C正确;D、充电时,阳极发生失电子的氧化反应,VO2++H2O-e-=VO2++2H+,溶液由蓝色逐渐变为黄色,故D正确;故选A。
【题目】2017年5月18日中共中央国务院公开致电祝贺南海北部神狐海域进行的“可燃冰”试采成功。“可燃冰”是天然气水合物,外形像冰,在常温常压下迅速分解释放出甲烷,被称为未来新能源。
(1)“可燃冰”作为能源的优点是__________(回答一条即可)。
(2)甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统同时通入甲烷,氧气和水蒸气,发生的主要化学反应如下:
反应过程 | 化学方程式 | 焓变△H(kJ.mol-l) | 活化能E.(kJ.mol-1) |
甲烷氧化 | CH4(g)+O2(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸气重整 | CH4(g)+H2O(g) | +206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g) | +158.6 | 243.9 |
回答下列问题:
①在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。
②反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)的平衡转化率与温度、压强关系[其中n(CH4):n(H2O)=1:1]如图所示。
![]()
该反应在图中A点的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为___________。
③从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于___________。
④如果进料中氧气量过大,最终会导致H2物质量分数降底,原因是__________。
(3)甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,其能源和开境上的双重意义重大,甲烷超干重整CO2的催化转化原理如图所示。
![]()
①过程II中第二步反应的化学方程式为_____________。
②只有过程I投料比
_______,过程II中催化剂组成才会保持不变。
③该技术总反应的热化学方式为______________。