问题 填空题

设计新型燃料电池是本世纪最富有挑战性的课题之一。

(1)有人制造了一种燃料电池,一个电极通入O2(含有少量CO2),另一个电极通入CH4,电池的电解质是熔融的K2CO3。该电池的负极反应式为____________________________,电池工作时,电解质里的CO(向________极移动(填“正”或“负”)。

(2)某科研小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图10-3所示的原电池装置。该电池的负极反应式为________________________________________________,用该电池电解CuCl2溶液,当产生33.6 L Cl2(标准状况下)时,消耗甲醇的质量为________g。

答案

(1)CH4+4CO-8e===5CO2+2H2O 负

(2)CH3OH+8OH-6e===CO+6H2O 16

(1)CH4在负极放电,生成CO2和H2O,电极反应式为CH4+4CO-8e===5CO2+2H2O;熔融电解质中的阴离子向负极移动。

(2)该燃料电池的总反应方程式为:2CH3OH+3O2+4OH===2CO +6H2O……①,在碱性条件下正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e===4OH……②,①-②×3得负极电极反应式为CH3OH+8OH-6e===CO+6H2O。据电子守恒则有CH3OH~6e~3Cl2,所以n(CH3OH)= n(Cl2)=0.5 mol,m(CH3OH)=0.5 mol×32 g·mol-1=16 g。

填空题

研究人员通过对北京地区PM2.5的化学组成研究发现,汽车尾气和燃煤污染分别 占4%、l8%

I.(1)用于净化汽车尾气的反应为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g),已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059,但反应速率极慢。下列说法正确的是:       

A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO

B.提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂

C.增大压强,上述平衡右移,故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率

D.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度(2)还可以用活性炭还原法处理氮氧化物,反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)   H=akJ·mol-1,向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

              浓度/mol·L-1

时间/min 

NON2CO2
00.10000
100.0580.0210.021
200.0500.0250.025
300.0500.0250.025
400.0360.0320.010
500.0360.0320.010
 

①T1℃时,该反应的平衡常数K=          (保留两位小数)。

⑦前10min内用v(NO)表示的化学反应速率为      ,30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是             。

③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:l,则该反应的a       0(填“>”、“=”或“<”)。

Ⅱ.CO对人类生存环境的影响很大,CO治理问题属于当今社会的热点问题。

(1)工业上常用SO2除去CO,生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示

则用SO2除去CO的热化学方程式为                      

(2)高温时,也可以用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。

①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此反应的化学方程式是            。

②由Mg可制成“镁一次氯酸盐”电池,其装置示意图如图,则镁电极发生的电极反应式为                 ,该电池总反应的离子方程式为                  

单项选择题