2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 電化學(xué) 專題03 燃料電池練習(xí).doc

專題03 燃料電池1在金屬Pt、Cu和銥（Ir）的催化作用下，密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮（NO3）以達(dá)到消除污染的目的。其工作原理的示意圖如下： 下列說法不正確的是A. Ir的表面發(fā)生反應(yīng)：H2 + N2O = N2 + H2OB. 導(dǎo)電基體上的負(fù)極反應(yīng)：H22e = 2H+C. 若導(dǎo)電基體上只有單原子銅，也能消除含氮污染物D. 若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多，不利于降低溶液中的含氮量【答案】C2微生物燃料電池( MPC)處理技術(shù)是通過微生物的作用去除污染物，該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于去除土壤中有機(jī)污染物。一種土壤微生物燃料電池的縱截面如圖所示，下列說法不正確的是 A. 電流從活性炭電極經(jīng)工作站流向碳纖維布電極B. 有機(jī)污染物在電池負(fù)極上氧化為對環(huán)境無害的物質(zhì)C. 活性炭能有效吸附空氣，提高電池的工作效率D. 該電池的正極反應(yīng)式為O2+4e -+2H2O=4OH-【答案】D【解析】根據(jù)圖示，活性炭電極通入空氣，所以活性炭電極是正極，電流從活性炭電極經(jīng)工作站流向碳纖維布電極，故A正確；電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；活性炭的表面積大，能有效吸附空氣，提高電池的工作效率，故C正確；微生物燃料電池含有質(zhì)子交換膜燃，該電池的正極反應(yīng)式為O2+4e -+4H+=2H2O，故D錯(cuò)誤。3某新型電池，以NaBH4（B的化合價(jià)為+3價(jià)）和H2O2作原料，負(fù)極材料采用Pt，正極材料采用MnO2（既作電極材料又對該極的電極反應(yīng)具有催化作用），該電池可用作衛(wèi)星、深水勘探等無空氣環(huán)境電源，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是 A. 每消耗3mol H2O2，轉(zhuǎn)移6mol eB. 電池工作時(shí)Na+從b極區(qū)移向a極區(qū)C. a極上的電極反應(yīng)式為：BH4+8OH8eBO2+6H2OD. b極材料是MnO2，該電池總反應(yīng)方程式：NaBH4 + 4H2O2=NaBO2 + 6H2O【答案】B4新型液氨燃料電池示意圖如圖，下列有關(guān)說法不正確的是 A. 該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B. 氨氣在電極1上發(fā)生氧化反應(yīng)C. 電子由電極2經(jīng)負(fù)栽流向電極1D. 電極2的反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O4OH-【答案】C【解析】A. 該裝置是原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；B. 氨氣失去電子，在電極1上發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；C. 電極1是負(fù)極，電極2是正極，電子由電極1經(jīng)負(fù)栽流向電極2，C錯(cuò)誤；D. 氧氣在正極得到電子，則電極2的反應(yīng)式為：02+4e-+2H2040H-，D正確，答案選C。5NO2是大氣的主要污染物之一，某研究小組設(shè)計(jì)如圖所示的裝置對NO2進(jìn)行回收利用,裝置中a、b均為多孔石墨電極。下列說法不正確的是 A. a為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B. 一段時(shí)間后，b極附近HNO3 濃度減小C. 電池總反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O4HNO3D. 電子流向:a電極用電器b電極溶液a電極【答案】D6第三代混合動力車目前一般使用鎳氫電池(M表示儲氫合金；汽車在剎車或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài))。鎳氫電池充放電原理的示意圖如下： 其總反應(yīng)式為。根據(jù)所給信息判斷，下列說法錯(cuò)誤的是A. 混合動力汽車上坡或加速時(shí)，乙電極的電極反應(yīng)式為：NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OHB. 混合動力汽車上坡或加速時(shí)，電解液中OH向甲電極移動C. 混合動力汽車下坡或剎車時(shí)，甲電極周圍溶液的pH減小D. 混合動力汽車下坡或剎車時(shí)，電流的方向?yàn)椋杭纂姌O發(fā)動機(jī)乙電極【答案】CB、混合動力汽車上坡或加速時(shí)，電解液中OH向負(fù)極移動，即向甲電極移動，故B正確；C和D相當(dāng)于電解池。此時(shí)甲是陰極，乙是陽極，電極反應(yīng)式分別為2H 2 O +2e - = H 2+2OH - 、2Ni(OH) 2 +2OH - 2e - 2NiOOH+2H 2 O；C、混合動力汽車下坡或剎車時(shí)，甲電極周圍溶液的pH增大，故C錯(cuò)誤；D、混合動力汽車下坡或剎車時(shí)，電流的方向?yàn)椋宏帢O到陽極，即為：甲電極發(fā)動機(jī)乙電極，故D正確；故選C。7微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，下圖是利用一種微生物將廢水中的尿素CO(NH2)2轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害物質(zhì)的裝置。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A. M電極有CO2和N2生成B. H透過質(zhì)子交換膜由左向右移動C. 微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移D. N電極反應(yīng)式為O2 2H2O 4e=4OH【答案】D8一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測儀，電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O下列有關(guān)說法不正確的是（ ）A. 檢測時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H+向正極移動B. 若有 0.4 mol電子轉(zhuǎn)移，則消耗 2.24 L氧氣C. 正極上發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)D. 負(fù)極上的反應(yīng)為：CH3CH2OH4e+H2OCH3COOH+4H+【答案】B【解析】分析：本題給出酸性燃料電池的電池反應(yīng)方程式CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O，以此分析。詳解：A項(xiàng)，正極電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O，消耗H+，因此H+向正極移動，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，每消耗0.1mol O2轉(zhuǎn)移電子0.4mol，0.1mol O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，O2在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，CH3CH2OH在負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，CH3CH2OH在負(fù)極失電子與H2O反應(yīng)生成CH3COOH與H+，電極反應(yīng)式為CH3CH2OH-4e-+ H2O = CH3COOH+4H+，故D項(xiàng)正確。本題正確答案選B。9如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，關(guān)于該電池?cái)⑹稣_的是( ) A. 正極反應(yīng)式為B. 微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)C. 放電過程中，H+從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)D. 若用該電池給鉛蓄電池充電，MnO2電極質(zhì)量減少8.7g，則鉛蓄電池負(fù)極增重9.6g【答案】C10微型直接甲醇燃料電池能量密度高，可應(yīng)用于各類便攜式電子產(chǎn)品，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是 A. 多孔擴(kuò)散層可起到傳導(dǎo)電子的作用B. 負(fù)極上直接通入無水甲醇可提高電池的比能量C. 當(dāng)電路中通過3mol e- 時(shí)，內(nèi)電路中有3mol H+ 透過質(zhì)子交換膜D. 電池工作時(shí)，H+ 向陰極催化層遷移【答案】B【解析】交換膜為質(zhì)子交換膜，所以電解質(zhì)溶液呈酸性，燃料電池中負(fù)極上加入燃料、正極上通入氧化劑，所以該燃料電池中，a為負(fù)極、b為正極，負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH（l）+H2O（l）-6e=CO2（g）+6H、正極反應(yīng)式為O2+4e+4H=2H2O，陽離子向正極移動。A、多孔擴(kuò)散層可起到傳導(dǎo)電子的作用，H陽離子向正極移動，故A正確；B. 單位質(zhì)量的甲醇氧化放出的能量是一定的，負(fù)極上直接通入無水甲醇，比能量不變，故B錯(cuò)誤；C.負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH（l）+H2O（l）-6e=CO2（g）+6H，當(dāng)電路中通過3mol e- 時(shí)，內(nèi)電路中有3mol H+ 透過質(zhì)子交換膜，故C正確；D. 電池工作時(shí)，H+ 向陰極催化層遷移，進(jìn)入正極區(qū)，故D正確；故選B。11乙烯直接氧化法制乙醛的總反應(yīng)方程式為2CH2=CH2+O22CH3CHO?，F(xiàn)有人將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖所示的燃料電池，下列有關(guān)說法正確的 A. a為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B. 電子移動方向：電極a磷酸溶液電極bC. 放電時(shí)，電路中每轉(zhuǎn)移0.4mol電子，溶液中就有0.4molH+向負(fù)極遷移D. 該電池負(fù)極反應(yīng)式為CH2=CH2+H2O2e=CH3CHO+2H+【答案】D12一種新型熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是 ( ) A. 催化重整中CH4+H2O=3H2+CO，1 mol CH4參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子B. 電極A上H2參與的電極反應(yīng)為：H2+2OH-2e-=2H2OC. 電池工作時(shí)，CO32-向電極B移動D. 電極B上的電極反應(yīng)：O2+2CO2+4e- =2CO32-【答案】D【解析】試題分析：由圖可知，該裝置為原電池，電池反應(yīng)為一氧化碳、氫氣分別與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水。A電極為負(fù)極、B電極為正極，A. 催化重整中CH4+H2O=3H2+CO，碳元素的化合價(jià)從-4升高到+2，升高了6價(jià)，所以1 mol CH4參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子，A不正確；B. 電極A上H2參與的電極反應(yīng)為：H2+ CO32-2e-=H2O+ CO2，B不正確；C. 電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極定向移動，所以CO32-向電極A移動，C不正確；D. 電極B上的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e- =2CO32-，D正確。本題選D。13Nature期刊曾報(bào)道一例CH3OH-O2原電池，其工作示意圖如下。下列說法不正確的是 A. 電極A是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B. 電解質(zhì)溶液中H+由A極流向B極C. 電極B 的電極反應(yīng)為: O2+2e-+H+=HO2-D. 外電路中通過6mol電子，生成CO2的體積為22.4L【答案】D14據(jù)報(bào)道，用甲酸提供氫氣的燃料電池由瑞士科技工作者開發(fā)成功。燃料電池包括兩個(gè)部分：甲(HYFORM)中使用釕(Ru)基催化劑從甲酸中產(chǎn)生氫氣；乙(PEMFC)是以NaOH為電解質(zhì)的氫氧燃料電池。裝置的原理示意圖如圖。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（ ） A. 該燃料電池使用的甲酸比氫氣更易儲存和運(yùn)輸B. Y室的電極反應(yīng)式：O2+4H+4e-=2H2OC. X室為負(fù)極室，Y室為正極室D. 甲中消耗1mol甲酸，乙中轉(zhuǎn)移2mol電子【答案】B【解析】甲酸為液態(tài)，氫氣為氣態(tài)，且易在空氣中燃燒發(fā)生爆炸，因此該燃料電池使用的甲酸比氫氣更易儲存和運(yùn)輸，A正確；Y室為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式O2+4e-+2H2O=4OH-，B錯(cuò)誤；通過裝置圖看出，X室為負(fù)極室，Y室為正極室，C正確；甲酸分解產(chǎn)生二氧化碳和氫氣，HCOOH=CO2+H2；反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2mol電子，因此甲中消耗1mol甲酸，乙中轉(zhuǎn)移2mol電子，D正確；正確選項(xiàng)B。15液體燃料電池相對于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點(diǎn)。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，H2SO4作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述正確的是 ( ) A. 電流從左側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向右側(cè)電極B. 該燃料電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H4-4e-N2+4H+C. 利用該燃料電池工業(yè)上可以電解熔融MgCl2 制備MgD. 該燃料電池持續(xù)放電時(shí)，右側(cè)電池區(qū)中因電極反應(yīng)消耗H+，故c(H+)逐漸減小【答案】C16使用新型電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以溶有M的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，制成新型燃料電池，裝置如圖所示。下列說法正確的是 A. 通入H2的一極為正極B. 放電時(shí)H+向左移動，生成的物質(zhì)M是NH4ClC. 通入的電極反成為:N2+6H+-6e-=2NH3D. 放電過程右邊區(qū)域溶液pH逐漸增大【答案】B【解析】負(fù)極是氫氣失電子生成氫離子，則通入H2的一極為負(fù)極，A錯(cuò)誤；根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)為:，正極電極反應(yīng)，總反應(yīng)式為，則左邊為正極，向正極即左移動，M為，B正確； 氮?dú)獗贿€原生成,電極反應(yīng)式為，C錯(cuò)誤；反應(yīng)過程中右邊區(qū)域溶液氫氣失電子生成氫離子，電極反應(yīng)式為，pH逐漸減小，D錯(cuò)誤；正確選項(xiàng)B。172016 年，Nature期刊報(bào)道一例CH3OH-O2在聚合物催化下的原電池，其工作示意圖如下。下列說法正確的是 A. 電極B的電極反應(yīng)為：O2+2e-+H+=HO2- B. 電解質(zhì)溶液中H+由電極B流向A極C. 電極A是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng) D. 外電路中通過3mol電子，生成CO211.2 L【答案】A18液氨-液氧燃料電池曾用于驅(qū)動潛艇,其示意圖如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是 A. 電極2是正極,發(fā)生還原反應(yīng)B. 電池工作時(shí),Na+向電極1移 動C. 電流由電極2經(jīng)外電路流向電極1D. 電極1發(fā)生的電極反應(yīng)為:2NH3+6OH-6e-= N2 +6H2O【答案】B192016年，美國研究小組開發(fā)出一種以糖為能源，可循環(huán)使用的環(huán)保電池裝置。其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是 A. 葡萄糖在電池負(fù)極發(fā)生反應(yīng)B. 裝置所示原理可以在強(qiáng)堿性條件下進(jìn)行C. 裝置正極電極反應(yīng)式為: O2+4e-+4H+ =2H2OD. 裝置工作時(shí)，每消耗180g葡萄糖，將有2mol質(zhì)子通過交換膜【答案】B【解析】A、該電池的總反應(yīng)可以描述為：葡萄糖+O2葡萄糖酸內(nèi)酯+H2O，因此反應(yīng)過程中葡萄糖被氧化，在原電池的負(fù)極參加反應(yīng)，A正確。B、葡萄糖轉(zhuǎn)變成葡萄糖酸內(nèi)酯的過程需要“附帶酶的電極介質(zhì)”，而酶在強(qiáng)堿條件下會發(fā)生變性而失去活性，所以不宜在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條件下進(jìn)行，B錯(cuò)誤。C、電池正負(fù)極間以質(zhì)子交換膜分隔開，所以兩極反應(yīng)與質(zhì)子（H+）有關(guān)，因此正極O2反應(yīng)生成H2O的反應(yīng)原理為：O2+4e-+4H+=2H2O，C正確。D、葡萄糖酸內(nèi)酯結(jié)構(gòu)是，負(fù)極反應(yīng)為：C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+，180g葡萄糖為，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2 mol，D正確。所以錯(cuò)誤答案選B。20下圖為“甲醇燃料電池”的工作原理示意圖，下列有關(guān)說法正確的是 A. 該燃料電池工作過程中電流方向從a極流向b極B. 該燃料電池工作時(shí)電路中通過1mol電子，消耗的O2的體積為5.6LC. Pt(a)電極的反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+D. 該燃料電池工作時(shí)H+由b極室向a極室移動，電解質(zhì)溶液的PH增大【答案】C21某化學(xué)小組擬設(shè)計(jì)微生物燃料電池將污水中的乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化成環(huán)境友好的物質(zhì)，工作原理如圖所示(a、b均為石墨電極）。下列分析正確的是) A. 電子流動方向?yàn)閍導(dǎo)線bB. H+經(jīng)質(zhì)子交換膜由右向左移動C. 放電一段時(shí)間b極附近pH不變D. a電極發(fā)生反應(yīng)：H2N(CH2)2NH2+16e-+4H2O=2CO2+N2+16H+【答案】A22十九大報(bào)告中提出要“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，意味著對大氣污染防治比過去要求更高。二氧化硫空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，原理如圖所示。下列說法正確的是 A. 該電池放電時(shí)質(zhì)子從Pt2電極經(jīng)過內(nèi)電路流到Pt1電極B. Pt1電極附近發(fā)生的反應(yīng)為：SO22H2O2eH2SO42HC. Pt2電極附近發(fā)生的反應(yīng)為O24e2H2O4OHD. 相同條件下，放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為21【答案】D【解析】放電時(shí)為原電池，質(zhì)子向正極移動，Pt1電極為負(fù)極，則該電池放電時(shí)質(zhì)子從Pt1電極移向Pt2電極，A錯(cuò)誤；Pt1電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，SO2被氧化為硫酸，極反應(yīng)為SO22H2O2eSO2-44H，硫酸應(yīng)當(dāng)拆為離子形式，B錯(cuò)誤；酸性條件下，氧氣得電子生成水, C錯(cuò)誤；相同條件下，放電過程中：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：2SO24H2O4e2SO2-48H，正極發(fā)生還原反應(yīng)：O24e4 H2H2O，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等規(guī)律可知：放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為21，D正確；正確選項(xiàng)D。23二甲醚（CH3OCH3）燃料電池的工作原理如右圖，有關(guān)敘述正確的是 A. 該裝置能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能100%轉(zhuǎn)化為電能B. 電子移動方向?yàn)椋篴極b極質(zhì)子交換膜a極C. a電極的電極反應(yīng)式為：CH3OCH3+3H2O=2CO2+12e-+12H+D. 當(dāng)b電極消耗22.4LO2時(shí)，質(zhì)子交換膜有4moIH+通過【答案】C14微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是 A. HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42- 的反應(yīng)為:HS-+4H2O-8e-= SO42-+9H+B. 電子從b流出，經(jīng)外電路流向aC. 如果將反應(yīng)物直接燃燒,能量的利用率不會變化D. 若該電池電路中有0.4mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有0.5molH+通過質(zhì)子交換膜【答案】A25一種既能提供電能又能固氮的新型氫氮燃料電池的工作原理如圖所示，其中電解質(zhì)溶液為溶有化合物A的稀鹽酸。下列有關(guān)表述錯(cuò)誤的是（ ） A. 通入N2的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2+6e-+8H+=2NH4+B. 該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，化合物A 為NH4ClC. 電子從通入N2的電極流出，經(jīng)過用電器流向通入H2的電極D. 反應(yīng)過程中電解質(zhì)溶液的pH會變大，故需要通入氯化氫氣體【答案】C【解析】A.該電池的本質(zhì)是合成氨反應(yīng)，所以正極是氮?dú)獍l(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N2+6e-+8H+=2NH4+，選項(xiàng)A正確； B.該電池是N2和H2反應(yīng)生成NH3，再與氯化氫結(jié)合生成氯化銨，所以A是NH4Cl，選項(xiàng)B正確；C.該裝置是原電池裝置，電子由負(fù)極通過外電路流向正極，即由通入氫氣的電極沿外電路流向通入氮?dú)獾碾姌O，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)過程中，H不斷消耗導(dǎo)致pH值變大，需要通入氯化氫氣體，選項(xiàng)D正確。答案選C。26一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示，圖中含酚廢水中有機(jī)物可用C6H5OH 表示，左、中、右室間分別以離子交換膜分隔。下列說法不正確的是 A. 右室電極為該電池的正極B. 左室電極反應(yīng)式可表示為: C6H5OH -28e-+11H2O=6CO2+28H+C. 右室電極附近溶液的pH減小D. 工作時(shí)左側(cè)離子交換膜為陰離子交換膜，右側(cè)離子交換膜為陽離子交換膜【答案】C27一種堿性“二甲醚(CH3OCH3)燃料電池”具有啟動快、能量密度高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其電池總反應(yīng)為: CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O,下列說法不正確的是A. 電池正極可用多孔碳材料制成B. 電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為: CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO32-+12H+C. 理論上，1mol二甲醚放電量是1mol甲醇放電量的2倍D. 電池工作時(shí)，OH-向電池負(fù)極遷移【答案】B【解析】A、多孔碳是碳單質(zhì)，是一種具有不同孔結(jié)構(gòu)的碳素材料，可用作氫氧燃料電池的電極材料，選項(xiàng)A正確；B、根據(jù)電池總反應(yīng)式可知電解質(zhì)溶液呈堿性，負(fù)極電極反應(yīng)為CH3OCH3-12e-+12 OH-=2CO32-+6H2O，選項(xiàng)B不正確；C、每1mol的二甲醚（CH3OCH3）燃燒會轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12mol；1mol的甲醇反應(yīng)會轉(zhuǎn)移電子6mol，故做為燃料電池理論上，1mol二甲醚放電量是1mol甲醇放電量的2倍，選項(xiàng)C正確；D、電池工作時(shí)，陰離子向電池的負(fù)極遷移，即OH-向電池負(fù)極遷移，選項(xiàng)D正確。答案選B。28甲醇是重要的化工原料和燃料。將CO2與含少量CO的H2混合，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，圖1是在兩種投料比c(CO2)/c(H2+CO)分別為1:4 和1:6 時(shí)，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線，圖2 是生成的甲醇/過氧化氫燃料電池的工作原理示意圖： 下列有關(guān)說法正確的是（ ）A. 圖2中電極M上發(fā)生還原反應(yīng)B. 圖2中電極N的反應(yīng)式：H2O2+2e+2H+=2H2OC. 圖1中b點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)K值大于c點(diǎn)D. 圖1中a點(diǎn)對應(yīng)的H2的轉(zhuǎn)化率等于30%【答案】B29通過加入適量乙酸鈉，設(shè)計(jì)成微生物電池可以將廢水中的氯苯轉(zhuǎn)化為苯而除去，其原理如圖所示。下列敘述正確的是 A. b極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B. 一段時(shí)間后b極區(qū)電解液的pH減小C. H+由a極穿過質(zhì)子交換膜到達(dá)b極D. a極的電極反應(yīng)式為-e-=Cl-+【答案】B30氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取和儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。（1）H2S 熱分解制氫的原理: 2H2S(g)=2H2(g) + S2(g) H= 169.8 kJ/mol,分解時(shí)常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣，使部分H2S 燃燒，其目的是_；燃燒生成的SO2與H2S 進(jìn)一步反應(yīng)，硫元素轉(zhuǎn)化為S2,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。（2）氨硼烷(NH3BH3) 是儲氫量最高的材料之一，其受熱時(shí)固體殘留率隨溫度的變化如圖甲所示。氨硼烷還可作燃料電池，其工作原理如圖乙所示。 110時(shí)殘留固體的化學(xué)式為_。氨硼烷電池工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。（3）十氫萘(C10H18)是具有高儲氫密度的氫能載體，經(jīng)歷“C10H18- C10H12-C10H8”的脫氫過程釋放氫氣。己知:C10H18(l)C10H12(l) +3H2(g) H1C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g) H2溫度335、高壓下，在恒容密閉反應(yīng)器中進(jìn)行液態(tài)十氫萘( 1.00 mol) 催化脫氫實(shí)驗(yàn)，測得C10H12和C10H8的物質(zhì)的量n1 和n2隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖丙所示。圖丁表示催化劑對反應(yīng)活化能的影響。 H1_H2(選填“>”、“=”或“<”)。 8 h 時(shí)，反應(yīng)體系內(nèi)氫氣的物質(zhì)的量為_mol(忽略其他副反應(yīng))。 n1 顯著低于n2 可能的原因是_。【答案】 為H2S 熱分解反應(yīng)提供熱量 4H2S+2SO2=4H2O+3S2 BH2NH2 或(BH2NH2) NH3BH3-6e-+2H2O=NH4+BO2-+6H+ > 1.951 反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1的小，催化劑顯著降低了反應(yīng)2的活化能，反應(yīng)生成的C10H12很快轉(zhuǎn)變成C10H8，故n1顯著低于n2（3）由圖丁可知H1和H2都是吸熱反應(yīng)，且H1的活化能高于H2的活化能，所以H1>H2溫度335，在8 h時(shí)，十氫萘為1.00 mol，測得C10H12和C10H8的產(chǎn)率x1=0.027，x2=0.374，即生成C10H12和C10H8的物質(zhì)的量分別為0.027mol，0.374mol，設(shè)反應(yīng)的C10H18的物質(zhì)的量為a，反應(yīng)C10H12的物質(zhì)的量為b，根據(jù)反應(yīng)，C10H18(l) C10H12(l)3H2(g) 1 1 3 a a 3aC10H12(l) C10H8(l)2H2(g)，1 1 2b b 2b則a-b=0.027，b=0.374，則a=0.401，因此生成的氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為3a+2b=30.401+20.374=1.951，則氫氣的量為1.951mol。反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1小，相同溫度下反應(yīng)2更快，所以相同時(shí)間內(nèi)，生成的四氫萘大部分都轉(zhuǎn)化為萘，故n1顯著低于n2，故答案為：反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1小，相同溫度下反應(yīng)2更快，所以相同時(shí)間內(nèi)，生成的四氫萘大部分都轉(zhuǎn)化為萘，故n1顯著低于n2；答案為：>1.951反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1的小，催化劑顯著降低了反應(yīng)2的活化能，反應(yīng)生成的C10H12很快轉(zhuǎn)變成C10H8，故n1顯著低于n2。31NH3是一種重要的化工原料。(1)不同溫度、壓強(qiáng)下.合成該平衡體系NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖 (N2和H2的起始物質(zhì)的量之比為1:3)。 分析圖中數(shù)據(jù)，升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值_(填“增大”“減小”或“不變”)。如果開始時(shí)向密閉容器中投入1.0mol N2 和3.0mol H2，則在500、3107Pa條件下達(dá)到平衡時(shí)N2 的平衡轉(zhuǎn)化率=_。(保留兩位有效數(shù)字)液氨和水頗為相像，它能溶解多種無機(jī)及有機(jī)分子，其電離方程式可表示為2NH3 NH4+ NH2一(某溫度下其離子積常數(shù)為10-30)。液氨中的pNH4與水中的pH相似，則該溫度下液氨的pNH4=_。(2)以氨氣代替氫氣研發(fā)氨清潔燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)。氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。(3)NH3也是造成水體富營養(yǎng)化的重要因素之一，用次氯酸鈉水解生成的次氯酸將水中的NH3轉(zhuǎn)化為氮?dú)獬?，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:反應(yīng)I: NH3 (aq)+HClO(aq)=NH2Cl(aq)+H2O(l) H1=akJ/mol；反應(yīng)II :NH2Cl(aq)+HClO(aq)=NHCl2(aq) +H2O(l) H2=bkJ/mol；反應(yīng)III: 2NHCl2(aq) +H2O(l)=N2(g)+HClO( aq)+3HCl( aq) H3=ckJ/mol。2NH3(aq)+3HClO(aq)=N2 (g)+3HCl(aq)+3H2O(l) H=_kJ/mol已知在水溶液中NH2Cl較穩(wěn)定，NHCl2不穩(wěn)定易轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。在其他條件不變的情況下，改變對溶液中次氯酸鈉去氨氮效果與余氯(溶液中+1價(jià)氯元素的含量)的影響如圖所示。a點(diǎn)之前溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)為_(填序號)。A.反應(yīng)I、I I B.反應(yīng)I 除氨氮過程中最佳的值約為_?！敬鸢浮?減小 41% 15 2NH3 6e + 6OH=N2 + 6H2O 2a2bc B 1.5推出c(NH4)=1015molL1，因此該溫度下pNH4=15；（2）考查電極反應(yīng)式的書寫，因?yàn)槭乔鍧嵞茉?，因此NH3N2，根據(jù)原電池的工作原理，NH3在負(fù)極上參與反應(yīng)，電解質(zhì)為KOH溶液，因此負(fù)極反應(yīng)式為2NH36e6OH=N26H2O；（3）考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)條件的選擇，反應(yīng)I2反應(yīng)II2反應(yīng)III，得出：目標(biāo)方程式的H=(2a2bc)kJmol1；a點(diǎn)之前，次氯酸的量少，氨氣的量多，因此發(fā)生反應(yīng)I，故選項(xiàng)B正確；去除率較高，同時(shí)余氯量最少，圖像中符合的比值為1.5。點(diǎn)睛：本題的難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，特別是產(chǎn)物的判斷，研發(fā)NH3清潔燃料電池，即NH3轉(zhuǎn)化成N2，NH3失去電子生成N2，有2NH36eN2，電解質(zhì)為堿性，在負(fù)極上OH被消耗，轉(zhuǎn)化成H2O，因此負(fù)極反應(yīng)式為2NH36e6OH=N26H2O。32近年科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想。把含有大量CO2的空氣吹入K2CO3溶液中，再把CO2從溶液中提取出來，并使之與H2反應(yīng)生成可再生能源甲醇。其工藝流程如下圖所示： 回答下列問題：(1)進(jìn)入分解池中主要物質(zhì)是_；在合成塔中，若足量的H2與CO2反應(yīng)，消耗4.4gCO2，生成氣態(tài)的H2O和CH3OH，可放出5370J的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。(2)該工藝在哪些方面體現(xiàn)了“綠色自由”構(gòu)想中的“綠色”： _；_。(3)一定條件下，往2L恒容密閉容器中充入1.0molCO2和3.0mol H2，在不同催化劑作用下，相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示： 催化劑效果最佳的是_（填“催化劑I”“催化劑”，“催化劑”）。b點(diǎn)v（正）_v（逆）（填“>”，“<”，“=”）。此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)平衡狀態(tài)，a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是_。c點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_(保留一位小數(shù))。(4)科學(xué)家還研究了利用溫室氣體制造充電電池，下圖為正在研究的NaCO2可充電電池示意圖，該裝置放電時(shí)的總反應(yīng)方程式為_。 (5)己知25時(shí)H2CO3的電離平衡常數(shù)為：Kal =4.4107、Ka2 =4.7l0ll，則反應(yīng)：HCO3+H2OH2CO3+ OH的平衡常數(shù)K=_?！敬鸢浮?KHCO3（或碳酸氫鉀） CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) H53.7kJ/mol 減少大氣中CO2；產(chǎn)生清潔能源CH3OH； K2CO3可循環(huán)利用；能量可以循環(huán)利用；低碳經(jīng)濟(jì)等 催化劑 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動 K2.1 4Na+3CO2=2Na2CO3+C K2.3108CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) 起始： 1 3 0 0變化： 0.6 1.8 0.6 0.6平衡： 0.4 1.2 0.6 0.6 根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義K=2.1；（4）考查電極反應(yīng)式的書寫，根據(jù)裝置圖，負(fù)極反應(yīng)式為Nae=Na，正極反應(yīng)式為3CO24e=2CO32C，兩式相加得到4Na3CO2=2Na2CO3C；（5）考查平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)的定義，K=2.3108。33（1） 25時(shí)，NH4Cl溶液呈酸性，原因是_水解引起的（填“NH4+”或“Cl-”）； 常溫下，0.0100mol/L NaOH溶液的pH=_； 用0.0100mol/L 鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，酚酞作指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液的顏色由淺紅色變?yōu)開（填“藍(lán)色”或“無色”），且半分鐘內(nèi)顏色保持不變。 已知在25：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq) Ksp=1.81010Ag2S(s) 2Ag(aq)S2(aq) Ksp=6.31050向濃度均為0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，最先產(chǎn)生的沉淀是_（填“AgCl”或“Ag2S”）。（2）已知25合成氨反應(yīng)中，1mol N2完全轉(zhuǎn)化為NH3時(shí)釋放的能量為92.4 kJ?，F(xiàn)將1mol N2和3mol H2混合置于2L密閉容器中，反應(yīng)進(jìn)行到2s末測得NH3為0.4mol。回答下列： 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_ ； 該反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度平衡向_ （填“正”、“逆”）反應(yīng)方向移動；加入催化劑平衡_（填“正”、“逆”、 “不”）移動； 前2s內(nèi)v（H2）是_。（3）燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景。天然氣燃料電池中，在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是 _（填化學(xué)式）；如果該電池中的電解質(zhì)溶液是KOH溶液，電極B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是：_。【答案】 NH4+ 12 無色 Ag2S N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）H=92.4kJ/mol 逆 不 0.15 mol/（Ls） CH4 O2+2H2O+4e- 4OH-【解析】分析：(1) NH4Cl屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，根據(jù)鹽類水解的規(guī)律分析解答； NaOH溶液顯堿性，先計(jì)算溶液中的c(OH-)，再根據(jù)c(H+)=計(jì)算 c(H+)，最后求pH；鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，最終溶液顯中性，根據(jù)酚酞作指示劑與溶液的性質(zhì)分析解答；首先根據(jù)Ksp計(jì)算判斷兩種沉淀的溶解度的大小，首先應(yīng)該生成溶解度小的沉淀； 常溫下，0.0100mol/L NaOH溶液中的c(OH-)=0.0100mol/L，c(H+)=1.010-12 mol/L，pH=-lg c(H+)=12，故答案為：12； 用0.0100mol/L 鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，酚酞作指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液的顏色由淺紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)顏色保持不變，故答案為：無色； 25：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq) Ksp=1.81010，Ag2S(s) 2Ag(aq)S2(aq) Ksp=6.31050，向濃度均為0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，生成氯化銀時(shí)c(Ag+)=1.8107mol/L，生成硫化銀時(shí)c(Ag+)=81023mol/L，因此先生成Ag2S沉淀，故答案為：Ag2S；(2) 25時(shí)，1mol N2完全轉(zhuǎn)化為NH3時(shí)釋放的能量為92.4 kJ，則熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=92.4kJ/mol，故答案為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=92.4kJ/mol； 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動；加入催化劑平衡不移動，故答案為：逆；不； 前2s內(nèi)v(NH3)=0.1 mol/(Ls)，則v(H2)=v(NH3)=0.1 mol/(Ls)=0.15 mol/(Ls)，故答案為：0.15 mol/(Ls)；(3)天然氣燃料電池中，通入天然氣的電極為負(fù)極；如果該電池中的電解質(zhì)溶液是KOH溶液，電極B為正極，電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e- 4OH-，故答案為：CH4；O2+2H2O+4e- 4OH-。3443利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下： i. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1 ii. CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2 iii. CO2(g)+H2(g)CO (g)+H2O(g) H3 回答下列問題：（1）已知反應(yīng)ii中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能（“CO”表示CO的化學(xué)鍵）數(shù)據(jù)見表： 化學(xué)鍵H-HC-OCOH-OC-HE/（kJmol-1）4363431076465413由此計(jì)算H2=_。 （2）反應(yīng)i、ii、iii對應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3之間的關(guān)系式為_（3）一定條件下，在2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和2molH2發(fā)生反應(yīng)i 。下圖是反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。 H1_0（填“大于”或“小于”）當(dāng)溫度為500K時(shí)，該反應(yīng)10min達(dá)到平衡。010min時(shí)間內(nèi)用CH3OH表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為_。若改充入1mol CO2和3mol H2，則圖中的曲線會_（填“上移”或“下移”）。（4）在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)iii，已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線如圖所示，若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，曲線變?yōu)榍€和曲線。當(dāng)曲線變?yōu)榍€時(shí)，改變的條件是_；當(dāng)曲線變?yōu)榍€時(shí)，改變的條件是_。 （5）以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池。以此電池作電源，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理過程（裝置如圖所示）。其中物質(zhì)b是_， 陽極電極反應(yīng)為_。 【答案】 -99 kJmol-1 K1=K2K3 小于 0.03mol/(Lmin) 上移 加入催化劑 將容器的體積（快速）壓縮至2L 甲醇（或CH3OH） 2Al+3H2O-6e- =Al2O3 +6H+（3）由反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線可知，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故H1 小于0。當(dāng)溫度為500K時(shí)，該反應(yīng)10min達(dá)到平衡。由圖中數(shù)據(jù)可知，500K時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%，則CO2的變化量為0.6mol，由該反應(yīng)的化學(xué)方程式可知， CH3OH的變化量為0.6mol，所以，010min時(shí)間內(nèi)用CH3OH表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為0.03mol/(Lmin)。2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和2molH2發(fā)生反應(yīng)i CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)若改充入1mol CO2和3mol H2，由于增大了H2的濃度，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高，則圖中的曲線會上移。（4）在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)iii CO2(g)+H2(g)CO (g)+H2O(g)，該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)。由圖可知，當(dāng)曲線變?yōu)榍€時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，CO的濃度逐漸增大，但是CO的平衡濃度沒有改變，故改變的條件是加入催化劑；當(dāng)曲線變?yōu)榍€時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，CO的濃度由2mol/L突然增大到3mol/L，故改變的條件是將容器的體積（快速）壓縮至2L。 （5）以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池。以此電池作電源，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理過程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，鋁應(yīng)作陽極，故a是氧氣、b是甲醇，陽極上鋁被氧化為氧化鋁，電極反應(yīng)為2Al+3H2O-6e- =Al2O3 +6H+。 35丙烷在燃燒時(shí)能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。已知:2C3H8(g) + 7O2 (g)= 6CO(g) + 8H2O(l) H1=-2741.8 kJ/mol2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) H2 =-566 kJ/mol(1) 反應(yīng)C3H8(g) + 5O2(g)= 3CO2(g) + 4H2O (1) 的H=_。(2) 現(xiàn)有l(wèi)mol C3H8 在不足量的氧氣里燃燒，生成1mol CO 和2mol CO2 以及氣態(tài)水，將所有的產(chǎn)物通入一個(gè)固定體積為1L 的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng)：CO(g)+ H2O (g) CO2(g)+H2(g) H= +4 1.2 kJ/mol下列事實(shí)能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是_a.體系中的壓強(qiáng)不發(fā)生變化b.v正(H2) = v逆(CO)c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化d.CO2的濃度不再發(fā)生變化5min 后體系達(dá)到平衡，經(jīng)測定，H2 為0.8mol,則平衡常數(shù)K=_。其他條件不變，向平衡體系中充入少量CO 則平衡常數(shù)_ (填增大、減小或不變)。(3) 依據(jù)(1)中的反應(yīng)可以設(shè)計(jì)一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體；燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在其內(nèi)部可以傳導(dǎo)O2-。在電池內(nèi)部O2-由_極移向_ 極(填“正”或“負(fù)”)；電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為_。(4) 用上述燃料電池和惰性電極電解足量Mg(NO3)2 和NaCl 的混合溶液。電解開始后陰極的現(xiàn)象為_?！敬鸢浮?-2219.9 kJ/mol bd 3.5 不變 正 負(fù) C3H8+10O2- -20e-=3CO2+4H2O 有大量無色氣泡（或氣體）產(chǎn)生，并且有白色沉淀產(chǎn)生已知反應(yīng)起始時(shí)c(CO)=1mol/L，c(H2O)=4mol/L，c(CO2)=2mol/L，c(H2)=0，達(dá)到平衡時(shí)c(H2)=0.8mol/L，則c(CO2)=2.8mol/L，c(CO)=0.2mol/L，c(H2O)=3.2mol/L，因此K= =3.5；由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以在溫度不變時(shí)再充入少量CO，平衡常數(shù)是不變的；(3) 根據(jù)原電池的工作原理，電池內(nèi)部電解質(zhì)中的陰離子由正極向負(fù)極移動，其中通空氣的一極為正極，通丙烷的一極為負(fù)極，則正極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-，而負(fù)極反應(yīng)式為C3H8+10O2- -20e-=3CO2+4H2O；(4) 用惰性電極電解足量Mg(NO3)2 和NaCl 的混合溶液，陰極附件溶液中的陽離子放電能力強(qiáng)的是H+，2H+2e-=H2，而陽極附近溶液中的陰離子放電能力強(qiáng)的是Cl-，2Cl2e-=Cl2，同時(shí)在陰極附近的溶液中生成的OH-與Mg2+結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀，所以電解開始后，陰極的現(xiàn)象是有大量無色氣泡（或氣體）和白色沉淀產(chǎn)生。36工業(yè)上可通過煤的液化合成甲醇，主反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) H=x。(1)已知常溫下CH3OH、H2和CO 的燃燒熱分別為726.5 kJ/mol、285.5 kJ/mol、283.0 k J/mol，則x=_；為提高合成甲醇反應(yīng)的選擇性，關(guān)鍵因素是_。(2)TK下，在容積為1.00 L的某密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng),相關(guān)數(shù)據(jù)如圖一。該化學(xué)反應(yīng)010 min的平均速率v(H2)=_；M和N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率較大的是_(填“v逆(M)”、“v逆(N)”或“不能確定”)。10 min時(shí)容器內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù)為_。 對于氣相反應(yīng)，常用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)表示平衡常數(shù)(以KP表示)，其中，pB=p總B的體積分?jǐn)?shù)；若在TK 下平衡氣體總壓強(qiáng)為x atm，則該反應(yīng)KP=_(計(jì)算表達(dá)式)。實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的lnK(化學(xué)平衡常數(shù)K 的自然對數(shù))如圖二，請分析1nK 隨T呈現(xiàn)上述變化趨勢的原因是_。(3)干燥的甲醇可用于制造燃料電池。研究人員發(fā)現(xiàn)利用NaOH 干燥甲醇時(shí)，溫度控制不當(dāng)會有甲酸鹽和H2生成，其反應(yīng)方程式為_；某高校提出用CH3OH-O2燃料電池作電源電解處理水泥廠產(chǎn)生的CO2(以熔融碳酸鹽為介質(zhì))，產(chǎn)物為C 和O2。其陽極電極反應(yīng)式為_?！敬鸢浮?-127.5 kJ/mol 催化劑(或提高催化劑的選擇性) 0.12 mol/（Lmin) 不能確定 2/9(或22.22%) atm-2 該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高平衡逆向移動，平衡常數(shù)(Kp或lnKp)減小 CH3OH+ NaOH HCOONa+ 2H2 2CO32-4e-=2CO2+O2即x= -127.5 kJ/mol；為提高合成甲醇反應(yīng)的選擇性，關(guān)鍵因素是催化劑或提高催化劑的選擇性；(2)該化學(xué)反應(yīng)010 min的平均速率v(H2)= =0.12 mol/（Lmin）；N點(diǎn)改變的條件未知，無法確定濃度變化是增大還是減小，M和N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率大小不能確定；10 min時(shí)容器內(nèi)CH3OH、H2和CO的物質(zhì)的量濃度分別為0.6mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L，故CO的體積分?jǐn)?shù)為；溫度不變，平衡常數(shù)不變，故TK下10 min時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)CH3OH、H2和CO的物質(zhì)的量濃度分別為0.6mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L，體積分?jǐn)?shù)分別為、，KP= atm-2；實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的lnK(化學(xué)平衡常數(shù)K 的自然對數(shù))如圖二，請分析1nK 隨T呈現(xiàn)上述變化趨勢的原因是該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高平衡逆向移動，平衡常數(shù)(Kp或lnKp)減小；(3) 利用NaOH 干燥甲醇時(shí)，溫度控制不當(dāng)會有甲酸鹽和H2生成，其反應(yīng)方程式為CH3OH+ NaOH HCOONa+ 2H2 ；陽極CO32-失電子產(chǎn)生氧氣，電極反應(yīng)式為2CO32-4e-=2CO2+O2。37CO、CO2是火力發(fā)電廠釋放出的主要尾氣，為減少對環(huán)境造成的影響，發(fā)電廠試圖采用以下方法將其資源化利用，重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。（1）CO 與Cl2在催化劑的作用下合成光氣(COCl2)。某溫度下，向2L的密閉容器中投入一定量的CO和Cl2,在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+Cl2 (g)COCl2(g) ;H=akJ/mol 反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：t/minn (CO) /moln(Cl2)/mol01.200.6010.9020.8040.20 反應(yīng)12min末的平均速率v(COCl2)=_mol/(Lmin)。在2min4min間，vCl2正_vCO逆 (填“>”、“=”或“<”)，該溫度下K=_。已知X、L可分別代表溫度或壓強(qiáng)，下圖表示L一定時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。 X代表的物理量是_；a_0 (填“>”，“=”，“<”)。（2）在催化劑作用下NO和CO轉(zhuǎn)化為無毒氣體：2CO(g) +2NO(g)2CO2(g) +N2(g);H=-748kJmol-1一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)不同溫度下測定的氮氧化物轉(zhuǎn)化率如圖1所示。溫度高于710K時(shí)，隨溫度的升高氮氧化物轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是_。 已知： 測定空氣中NO和CO含量常用的方法有兩種：方法1：電化學(xué)氣敏傳感器法。其中CO 傳感器的工作原理如圖2 所示，則工作電極的反應(yīng)式為_。方法2：氧化還原滴定法。用H2O2溶液吸收尾氣、將氮氧化物轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸,用酸堿中和滴定法測定強(qiáng)酸依度。寫出NO與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式：_?！敬鸢浮?0.05 = 5 溫度 < 溫度升高到710K時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，氮氧化物轉(zhuǎn)化率降低 CO-2e-+H2O=CO2+2H+ 2NO+3H2O2=2NO3-+2H2O+2H+. CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) 的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大，而圖中隨X增大時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動，則X為溫度，升高溫度平衡逆向移動，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則a<0，故答案為：溫度；<；（2）. . 由反應(yīng)2CO(g) +2NO(g)2CO2(g) +N2(g) H=-748kJmol-1可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高到710K時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，氮氧化物轉(zhuǎn)化率降低，故答案為：溫度升高到710K時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，氮氧化物轉(zhuǎn)化率降低；. 方法1：據(jù)圖可知，該裝置是原電池裝置，通入的CO生成CO2，碳元素的化合價(jià)