(共13分)I(7分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。

(1)钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为 。

(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为 mol。

(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有 。

a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg

取少量铝热反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象, (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是 (用离子方程式说明)。

II(6分)燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。

(4)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O

写出该燃料电池的正极反应式

(5)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。

①放电时,负极的电极反应式为:

②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL。放电完毕后,电解质溶液中各离子浓度的大小关系为:

(12分)2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:

2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。

①写出该反应的平衡常数表达式 。

②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是 。

A.容器中密度不变

B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚

C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3

D.容器内压强保持不变

(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。

据此判断:

①该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。

②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

(3)已知:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H = -a kJ?mol-1。

①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:

温度(℃)

250

300

350

K

2.041

0.270

0.012

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4 mol·L-1、c(H2)=0.4 mol·L-1、c(CH3OH)=0.8 mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。

②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:

时间(min)

5

10

15

20

25

30

压强比(P后/P前)

0.98

0.90

0.80

0.70

0.70

0.70

达到平衡时CO的转化率为 。

 0  138554  138562  138568  138572  138578  138580  138584  138590  138592  138598  138604  138608  138610  138614  138620  138622  138628  138632  138634  138638  138640  138644  138646  138648  138649  138650  138652  138653  138654  138656  138658  138662  138664  138668  138670  138674  138680  138682  138688  138692  138694  138698  138704  138710  138712  138718  138722  138724  138730  138734  138740  138748  203614 

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