利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如下左图所示。

   

(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率vI、vII和vIII从大到小的顺序为                ;反应开始后的12小时内,在第       种催化剂的作用下,收集的CH4最多。

(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,一定温度下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  K=27mol2·L-2。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,在上述温度下发生反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.10mol,CH4的平衡转化率为         (保留两位有效数字)。

(3)甲烷燃料电池是利用CH4跟氧气或空气反应将化学能转化成电能的装置,电解质溶液是强碱。下面有关说法正确的是       (填编号)。

A.负极反应为:O2+2H2O+4e- -→4OH-;

B.负极反应为:CH4+10OH- - 8e--→CO32-+7H2O

C.放电时溶液中的阴离子向负极移动

D.随放电的进行,溶液的pH值不变

(4)如上右图是一个电化学装置示意图,甲烷燃料电池作其电源。

①如果A为含有铁、银、金、碳杂质的粗铜,B为纯铜,C为CuSO4溶液,通电后,Cu2的浓度将      (填“增大”、“减小”或“不变”)。

②如果A是铂电极,B是石墨电极,C是KBr溶液,通电时阳极的电极反应式是__________________________。

③特定条件下,该装置使用惰性电极电解Na2SO4浓溶液可制得少量过氧化氢:在阳极上SO被氧化成S2O(过二硫酸根离子),S2O与H2O反应即可生成H2O2

S2O+2H2O === 2SO+H2O2+2H。若各反应物质的转化率均为100%,则要制取1 mol H2O2,理论上燃料电池需消耗CH4的物质的量为             

在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol-1表示。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研究热点。

(1)若上面左图表示的是H2(g)+ O2(g) === H2O(g)的反应过程,则该反应是         (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=               (用含E1E2的代数式表示)。

(2)若上面左图表示的是A2(g)+B2(g) == 2AB(g) ΔH=akJ·mol-1,已知其正反应的活化能为b kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为          

(3)已知CH4(g) +H2O(g)== CO(g) + 3H2(g)  △H=+206.2kJ·mol-1

CH4(g) +CO2(g) == 2CO(g) + 2H2(g)   △H=+247.4 kJ·mol-1

工业上常用的制氢方法是:CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g),其热化学方程式为:                            

(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液也可以制氢,装置示意图见上面右图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为                                                                   

(5)Mg2Cu是储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。

该反应的化学方程式为:                                           

 0  49952  49960  49966  49970  49976  49978  49982  49988  49990  49996  50002  50006  50008  50012  50018  50020  50026  50030  50032  50036  50038  50042  50044  50046  50047  50048  50050  50051  50052  50054  50056  50060  50062  50066  50068  50072  50078  50080  50086  50090  50092  50096  50102  50108  50110  50116  50120  50122  50128  50132  50138  50146  203614 

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