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    某甲烷-氧气燃料电池的结构如右下图所示.该电池的两个电极均由多孔碳制成.以30%KOH溶液为电解质溶液.气体由多孔碳孔隙逸出并在电极表面放电.其总反应的化学方程式为:CH4 + 2O2 + 2KOHK2CO3 + 3H2O.下列说法中正确的是 ( ) A．用多孔碳作电极.是为了增大气体与溶液的接触面积.加快气体的放电速率 B．若b处通入的气体为氧气.则B极为负极 C．当发生反应的O2为5.6L时.则有2mol电子发生转移 D．正极的电极反应为CH4 + 10OH--8e-CO32- + 7H2O.放电一段时间后该极附近溶液 的pH降低 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    某甲烷一氧气燃料电池的结构如右图所示，该电池的两个电极均由多孔碳制成，以30%KOH溶液为电解质溶液，气体由多孔碳隙逸出并在电极表面放电，其总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。下列说法正确的是

        A．若b处通人的气体为氧气，则B极为正极

        B．若有2 mol电子发生转移，则消耗的O2为5．6 L(标准状况)

     C．放电一段时间后正极附近溶液的c(H+)增大

     D．用多孔碳作电极是为了增大气体与溶液的接触面积

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    火力发电厂产生大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
    （1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
    CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1
    CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ?mol-1
    甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______．
    （2）脱碳．将CO2转化为甲醇的化学方程式为：
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    CO2+3H2
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    CH3OH（g）+H2O（g）
    ①取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，tmin后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述合成甲醇的反应的逆反应为______反应（填“放热”或“吸热”）．
    ②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度
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    随时间变化如图所示．下列说法正确的是______
    A．10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时c（CH3OH）=1.5mol?L-1
    B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol?L-1?min-1
    C．达到平衡时，氢气的转化率为75%
    D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16
    E．升高温度将使n（CH3OH）/n（CO2）减小
    ③能说明CO2（g）+3H2（g）
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    CH3OH（g）+H2O（g）达到平衡状态的是______
    A．生成甲醇的速率与生成水的速率相等
    B．v（H2）=3v（CH3OH）
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    C．恒容容器中，体系的压强不再改变
    D．恒容容器中，混合气体密度不再发生改变
    ④右图表示反应CO2（g）+3H2（g）
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    CH3OH（g）+H2O（g）进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，达到平衡后，采取下列措施中能使c（CH3OH）增大的是______．
    A．使用新高效催化剂              B．充入He（g），使体系压强增大
    C．将H2O（g）从体系中分离出来   D．再充入1mol CO2和3mol H2
    ⑤甲醇燃料电池结构如图所示，其工作时正极的电极反应式可表示为______．
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    （3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．  
    硫酸铵溶液的pH＜7，其原因为：______（用离子方程式表示）；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na+）______c（NO3-）（选填“大于”、“等于”或“小于”）

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    火力发电厂产生大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
    （1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
    CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1
    CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ?mol-1
    甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______．
    （2）脱碳．将CO2转化为甲醇的化学方程式为：
    CO2+3H2CH3OH（g）+H2O（g）
    ①取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，tmin后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述合成甲醇的反应的逆反应为______反应（填“放热”或“吸热”）．
    ②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．下列说法正确的是______
    A．10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时c（CH3OH）=1.5mol?L-1
    B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol?L-1?min-1
    C．达到平衡时，氢气的转化率为75%
    D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16
    E．升高温度将使n（CH3OH）/n（CO2）减小
    ③能说明CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）达到平衡状态的是______
    A．生成甲醇的速率与生成水的速率相等
    B．v（H2）=3v（CH3OH）
    C．恒容容器中，体系的压强不再改变
    D．恒容容器中，混合气体密度不再发生改变
    ④右图表示反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）进行过程中能量的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，达到平衡后，采取下列措施中能使c（CH3OH）增大的是______．
    A．使用新高效催化剂              B．充入He（g），使体系压强增大
    C．将H2O（g）从体系中分离出来   D．再充入1mol CO2和3mol H2
    ⑤甲醇燃料电池结构如图所示，其工作时正极的电极反应式可表示为______．
    （3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．  
    硫酸铵溶液的pH＜7，其原因为：______（用离子方程式表示）；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na+）______c（NO3-）（选填“大于”、“等于”或“小于”）

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    (14分)加大对煤燃烧产生的废气、废渣的处理已刻不容缓。
    （1） 对燃煤的废气进行脱硝处理时，可利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
    CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
    CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝b kJ·mol－1
    则反应CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
    （2） 将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：

    2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH
    ① 该反应平衡常数表达式为K＝________。
    ② 已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如右图所示。该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。若温度不变，减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)]，则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
    ③ 二甲醚燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，二甲醚燃料电池的负极反应为____________________________。

    （3） 以CO2为原料合成的碳酸酯(仅含碳、氢、氧三种元素)是用途广泛的化学品，某种碳酸酯(DPC)水解产物之一遇氯化铁溶液显紫色，右图为它的核磁共振氢谱图，请写出DPC的结构简式：____________。
    （4） 某电厂的粉煤灰含莫来石(主要成分为Al6Si2O13、SiO2)。将其和纯碱在高温下烧结，可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2，有关化学方程式(反应条件均为高温)为：
    Al6Si2O13＋3Na2CO3===2NaAlSiO4＋4NaAlO2＋3CO2↑
    Al6Si2O13＋5Na2CO3===2Na2SiO3＋6NaAlO2＋5CO2↑
    SiO2＋Na2CO3===Na2SiO3＋CO2↑
    则用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通过以上反应制得5 mol NaAlO2，共消耗Na2CO3为________mol。

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    (14分)加大对煤燃烧产生的废气、废渣的处理已刻不容缓。
    （1） 对燃煤的废气进行脱硝处理时，可利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
    CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
    CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝b kJ·mol－1
    则反应CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
    （2） 将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：

    2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH
    ① 该反应平衡常数表达式为K＝________。
    ② 已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如右图所示。该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。若温度不变，减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)]，则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
    ③ 二甲醚燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，二甲醚燃料电池的负极反应为____________________________。

    （3） 以CO2为原料合成的碳酸酯(仅含碳、氢、氧三种元素)是用途广泛的化学品，某种碳酸酯(DPC)水解产物之一遇氯化铁溶液显紫色，右图为它的核磁共振氢谱图，请写出DPC的结构简式：____________。
    （4） 某电厂的粉煤灰含莫来石(主要成分为Al6Si2O13、SiO2)。将其和纯碱在高温下烧结，可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2，有关化学方程式(反应条件均为高温)为：
    Al6Si2O13＋3Na2CO3===2NaAlSiO4＋4NaAlO2＋3CO2↑
    Al6Si2O13＋5Na2CO3===2Na2SiO3＋6NaAlO2＋5CO2↑
    SiO2＋Na2CO3===Na2SiO3＋CO2↑
    则用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通过以上反应制得5 mol NaAlO2，共消耗Na2CO3为________mol。

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