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(14分) (1) 2009年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如下图所示。
①请写出从C口通入O2发生的电极反应式___________________。
②以石墨电极电解饱和食盐水,电解开始后在______________的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色。假设电池的理论效率为80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇气体,外电路通过的电子个数为__________________(保留两位有效数字)。
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(2)工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化的原理,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2。
请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。
(3)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水, 用绿矾(FeSO4·7H2O)把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。
②常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp =1×10—32 mol4•L-4,溶液的pH至少为____,才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬(+6价)78mg•L—1的废水,需用绿矾的质量为 kg。(保留主要计算过程)
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(14分) (1) 2009年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如下图所示。
①请写出从C口通入O2发生的电极反应式___________________。
②以石墨电极电解饱和食盐水,电解开始后在______________的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色。假设电池的理论效率为80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇气体,外电路通过的电子个数为__________________(保留两位有效数字)。![]()
(2)工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化的原理,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2?L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2。
请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。
(3)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,用绿矾(FeSO4·7H2O)把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。
②常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp =1×10—32 mol4?L-4,溶液的pH至少为____,才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬(+6价)78mg?L—1的废水,需用绿矾的质量为 kg。(保留主要计算过程)
(14分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的
密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。![]()
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率υ(H2)=__________mol/(L·mi
n)。
②该反应的平衡常数表达式为K=__________。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1277 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
③C(s)+
O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
则,CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=________kJ·mol-1。
(3)2009年10月
,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。![]()
①该电池工作时,b口通入的物质为___________,c口通入的物质为___________。
②该电池负极的电极反应式为:_________________。
③工作一段时间后,当外电路中有1.2NA个电子通过时,有 g甲醇参加反应。
(4)在下列选项中与甲醇互为同系物的是_______(填字母代号),该同系物与相对分子质量相同的羧酸反应的化学方程式为______________,该反应的反应类型是____________。
试写出一种与D选项互为同分异构体且含有苯环的物质_______________。![]()
(1)光化学烟雾白天生成,傍晚消失,其主要成分为RH(烃)、NO、NO2、O3、PAN(CH3COOONO2),某地早上至中午这些物质的相对浓度变化如图1所示,则下列叙述合理的是
a.早上8时交通繁忙期,光化学烟雾的主要成分为RH、NO
b.14时,光化学烟雾的主要成分为O3、PAN
c.PAN、O3由RH和NO直接反应生成
d.PAN直接由O3转化生成
(2)火力发电厂的燃煤排烟中含大量的氮氧化物(NOx),可利用甲烷和NOx在一定条件下反应消除其污染,则CH4与NO2反应的化学方程式为
(3)在一密闭容器中发生反应2NO2 ?2NO+O2,反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如图2所示.请回答:
①依曲线A,反应在前3min内氧气的平均反应速率为
②若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况,则此条件是
③曲线A、B分剐对应的反应平衡常数的大小关系是KA
(4)一定温度下,在一密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)I
2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)II
则反应I的平衡常数表达式为
| C4(NO2)C(O2) |
| C2(N2O5) |
| C4(NO2)C(O2) |
| C2(N2O5) |