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(14分) I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分...

(14分)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2

⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为:           

⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是                

Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。

⑴有关大气固氮(以N2+O说明: 6ec8aac122bd4f6e  2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2 说明: 6ec8aac122bd4f6e 2NH3为例)反应的平衡常数说明: 6ec8aac122bd4f6e的值如下表。

反应

N2+02 说明: 6ec8aac122bd4f6e2NO        

N2+3H2说明: 6ec8aac122bd4f6e2NH3

温度/℃

 27

2000

100

400

K

 3.84×10-31

 0.1

3.4×109

2.0x104

下列说法正确的是            。(填字母)

a.大气固氮与人工固氮都是放热反应

b.人类模拟大气固氮无现实意义

c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向

d.在常温下,人工固氮非常容易进行

⑵已知:N2(g)+3H2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e 2NH3(g)     说明: 6ec8aac122bd4f6e=-92.4kJ·mol-1

2H2(g)+02(g)=2H20(1)         说明: 6ec8aac122bd4f6e=-571.6 kJ·mol-1

据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的说明: 6ec8aac122bd4f6e=           KJ·mol-1

⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为说明: 6ec8aac122bd4f6e的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e2NH3(g),其 (H2)和 (NH3)随时间变化的关系如图所示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①下列叙述正确的是            。(填字母)

  A.点a的正反应速率比点b的大

B.点c处反应达到化学平衡状态

C.若t3时由673 K升至773 K,则 (H2)将增大

②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示) (H2)=              

③若开始时 (N2)= (H2),则反应的平衡常数说明: 6ec8aac122bd4f6e=             (用代数式表示)。

 

14分I.(1)2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-    (2)不能,这是个焓增熵减的变化 Ⅱ.(1)bc (2)+765.0 kJ·mol-1 (3)① AC ② 3n2/(2Vt2)  mol/(L·s) ③ n22V2/[(n3-n2/2)×(n3-3n2/2)3] 【解析】
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(12分)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

⑴实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的           

a.H2SO4       b.BaSO4       c.Na2SO4       d.NaOH        e.CH3CH2OH

⑵电解池阳极的电极反应分别是①                   

②4OH - 4 e= 2H2O + O2↑。

⑶电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是                  

⑷该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 + 4CO32- - 8e= 5CO2 + 2H2O。

①正极的电极反应是                    

②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是             

⑸实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)___________L。

 

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已知C0和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCH3OH(g);现在容积均为1 L的a、b、c三个密闭容器中分别充入1 mol C0和2 mol H2的混合气体,控制温度,进行反应,测得相关数据的关系如图1和图2所示。下列说法中不正确的是

A.该反应的正反应的△H<0

B.反应进行到5min时,a容器中 (正)≠ (逆)

C.升温或减压,可将b中的平衡状态转变成c中的平衡状态

D.达到平衡时,a、b、c中CO的转化率为b>a>c

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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含有1mol HNO3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应,所得氧化产物a、b与铁粉物质的量关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是

A.a是Fe(NO3)2     B.n1 = 0.375        C.p = 0.20      D.n2 = 0.30

 

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水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.图中五点KW间的关系:B>C>A=D=E

B.若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量的酸

C.若从A点到C点,可采用:温度不变在水中加入适量的NH4Cl 固体

D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液显中性

 

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常温下,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系不正确的是

A.在醋酸的稀溶液中存在电离平衡:CH3COOH说明: 6ec8aac122bd4f6eCH3COO-+H+,加水一定能使电离平衡右移,氢氧根离子浓度增大

B.pH=3的二元弱酸H2R溶液与pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH等于7,则反应后的混合液:2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+)

C.将0.2 mol/L的某一元酸HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,则反应后的混合液: 2c(OH-)=2c(H+)+c(HA)-c(A-)

D.某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-amol/L,若a>7时,则该溶液的pH一定为14 -a

 

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