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    4．能源--煤的气化和液化.新型电池 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城 市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁，高效，具有优良的环保性能。 工业上制二甲醚是在一定温度(230~ 280℃)、压强(2.0~10.0 MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应。
    CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7 kJ . mol-1①
    2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 =-23.5 kJ . mol-1 ②
    CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2 kJ . mol-1 ③
    (1)反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)，则该反应的△H ___，平衡常数表达式为___，在恒温、可变容积的密闭容器中进行上述反应，增大压强，二甲醚的产率会____（填升高、降低或不变）。
    (2)二氧化碳是一种重要的温室气体，减少二氧化碳的排放是解决温室效应的有效途径。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大进展，其化学反应方程式为2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。 该反应在恒温、体积恒定的密闭容器中进行，下列不能作为该反应已达到化学平衡状态的判断依据的是____。
    A．容器内混合气体的密度不变
    B．容器内混合气体的压强保持不变
    C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
    D．单位时间内消耗2 mol CO2的同时消耗1 mol二甲醚
    (3)二甲醚气体的燃烧热为1 455 kJ．mol-1，工业上用合成气(CO、H2)直接或间接合成二甲醚。 下列有关叙述正确的是____。
    A．二甲醚分子中含共价键
    B．二甲醚作为汽车燃料不会产生污染物
    C．二甲醚与乙醇互为同系物
    D．表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1 455 kJ．mol-1
    (4)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为___（填A电极或B电极），写出A电极的电极反应式：___ 。

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    二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁、高效，具有优良的环保性能。
    工业上制二甲醚是在一定温度(230～280 ℃)、压强(2.0～10.0 MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应。
    CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)    ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1　①
    2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)     ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1　②
    CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)   ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1　③
    (1)反应器中的总反应可表示为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则该反应的ΔH＝__________，平衡常数表达式为____________________，在恒温、可变容积的密闭容器中进行上述反应，增大压强，二甲醚的产率会________(填升高、降低或不变)。
    (2)二氧化碳是一种重要的温室气体，减少二氧化碳的排放是解决温室效应的有效途径。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大进展，其化学反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g)??CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＞0。
    该反应在恒温、体积恒定的密闭容器中进行，下列不能作为该反应已达到化学平衡状态的判断依据的是________。
    A．容器内混合气体的密度不变
    B．容器内混合气体的压强保持不变
    C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
    D．单位时间内消耗2 mol CO2的同时消耗1 mol二甲醚
    (3)二甲醚气体的燃烧热为1 455 kJ·mol－1，工业上用合成气(CO、H2)直接或间接合成二甲醚。下列有关叙述正确的是________。
    A．二甲醚分子中含共价键
    B．二甲醚作为汽车燃料不会产生污染物
    C．二甲醚与乙醇互为同系物
    D．表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 455 kJ·mol－1
    (4)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为________(填“A电极”或“B电极”)，写出A电极的电极反应式：________________________________________。

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    过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，在工业生产中有着重要的用途．
    （1）据报道以硼氢化合物NaBH4（B的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源．负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图1所示．该电池放电时正极的电极反应式为：
    H2O2+2e-=2OH-
    H2O2+2e-=2OH-
    ；以MnO2做正极材料，可能是因为
    MnO2对电极反应具有催化作用
    MnO2对电极反应具有催化作用
    ．
    （2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂．
    已知：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ?mol-1H2O2（l）=H2O（l）+1/2O2（g）△H=-98.64kJ?mol-1
    H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1反应N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g） 的△H=
    -643.28kJ?mol-1
    -643.28kJ?mol-1
    ．
    （3）O3可由臭氧发生器（原理如图2所示）电解稀硫酸制得．
    ①图中阴极为
    A
    A
    （填“A”或“B”）．
    ②若C处通入O2，则A极的电极反应式为：
    O2+4H++4e-=2H2O
    O2+4H++4e-=2H2O
    ．
    ③若C处不通入O2，D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体（标准状况下），则E处收集的气体中O3所占的体积分数为
    50%
    50%

    （忽略O3的分解）．
    （4）新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著，锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的，可发生反应NO（g）+O3 （g）
    催化剂
    .
    △
    NO2（g）+O2（g）．在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应，正反应速率随时间变化的示意图（如图3）所示．由图可得出的正确说法是
    d
    d

    a．反应在c点达到平衡状态
    b．反应物浓度：b点小于c点
    c．反应物的总能量低于生成物的总能量
    d．△t1=△t2时，NO的转化率：a～b段小于b～c段．

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    （12分）过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，在工业生产中有着重要的用途。
    （1）据报道以硼氢化合物NaBH4（B的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图7所示。该电池放电时正极的电极反应式为：                     ；以MnO2做正极材料，可能是因为               。

    （2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。
    已知：N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g) △H =" –" 534 kJ·mol—1
    H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g)         △H =" –" 98.64 kJ·mol—1
    H2O(l) = H2O(g)  △H=" +" 44kJ·mol—1
    反应N2H4(g) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(g) 的△H=          。
    （3）O3 可由臭氧发生器（原理如图所示）电解稀硫酸制得。

    ①图中阴极为     （填“A”或“B”）。
    ②若C处通入O 2，则A极的电极反应式为：                。
    ③若C处不通入O 2 ，D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体（标准状况下），则E处收集的气体中O3所占的体积分数为        （忽略 O 3 的分解）。
    （4）新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著，锅炉烟气中的NOx 95％以上是以NO形式存在的，可发生反应NO(g）+ O3 (g)      NO2(g)+ O2 (g)。在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应，正反应速率随时间变化的示意图（如图9）所示。由图可得出的正确说法是           

    a．反应在c点达到平衡状态
    b．反应物浓度：b点小于c点
    c．反应物的总能量低于生成物的总能量
    d．Δt1＝Δt2时，NO的转化率：a～b段小于b～c段

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    （12分）过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，在工业生产中有着重要的用途。

    （1）据报道以硼氢化合物NaBH4（B的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图7所示。该电池放电时正极的电极反应式为：                      ；以MnO2做正极材料，可能是因为                。

    （2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。

    已知： N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g)  △H = – 534 kJ·mol—1

    H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g)          △H = – 98.64 kJ·mol—1

    H2O(l) = H2O(g)   △H= + 44kJ·mol—1

          反应N2H4(g) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(g) 的 △H=           。

    （3）O3  可由臭氧发生器（原理如图所示）电解稀硫酸制得。

    ①图中阴极为      （填“A”或“B”）。

    ②若C处通入O 2，则A极的电极反应式为：                 。

    ③若C处不通入O 2 ，D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体（标准状况下），则E处收集的气体中O3所占的体积分数为         （忽略  O 3 的分解）。

    （4）新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著，锅炉烟气中的NOx 95％以上是以NO形式存在的，可发生反应NO(g）+ O3 (g)      NO2(g)+ O2 (g)。在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ，正反应速率随时间变化的示意图（如图9）所示。由图可得出的正确说法是           

    a．反应在c点达到平衡状态

    b．反应物浓度：b点小于c点

    c．反应物的总能量低于生成物的总能量

    d．Δt1＝Δt2时，NO的转化率：a～b段小于b～c段

     

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