【题目】刚结束的两会《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如图是一种正负电极反应均涉及氢气的新型“全氢电池”,能量效率可达80%。下列说法中错误的是
A. 该装置将化学能转换为电能
B. 离子交换膜允许H+和OH-通过
C. 负极为A,其电极反应式是H2-2e- + 2OH- = 2H2O
D. 电池的总反应为H+ + OH-H2O
【答案】B
【解析】
由工作原理图可知,左边吸附层A上氢气失电子与氢氧根结合生成水,发生了氧化反应为负极,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,右边吸附层B为正极,发生了还原反应,电极反应是2H++2e-═H2↑,结合原电池原理分析解答。
A.“全氢电池”工作时是原电池反应,能量变化是将化学能转化为电能,故A正确;
B. 由工作原理图可知,左边溶液为碱性,右边溶液为酸性,所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和,因此该离子交换膜不能允许H+和OH-通过,故B错误;
C.根据氢气的进出方向可知,氢气在吸附层A上发生氧化反应,化合价由0价变成+1价,吸附层A为负极,电极反应为:H2-2e-+2OH-═2H2O,故C正确;
D.根据C的分析可知,右边吸附层B为正极,发生了还原反应,正极电极反应是2H++2e-═H2↑,左边吸附层A为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,因此总反应为:H++OH-H2O,故D正确;
答案选B。
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【题目】对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:
反应①:
反应②:
(l)CO燃烧的热化学方程式为 △H=____kJ/mol
(2)一定条件下,将CH4与CO2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应,下列能说明反应达到平衡状态的有____。
A.体系密度保持不变 B.容器中压强保持不变
C.H2和CO的体积比保持不变 D.每消耗lmolCH4的同时生成2mol CO
(3)重整反应中存在着副反应产生的积碳问题。加入少量的Na2CO3可不断消除积碳。请用化学方程式表示其反应过程:____,。
(4)已知甲烷临氧藕合CO2重整反应体系中还有反应③: 。在密闭容器中,重整反应①②③在1073K时催化下达到平衡,发现n(H2)/n(CO)<l,请从平衡移动的角度解释原因____。如果投料时增加氧气比例,下列预测可能错误的是____(填编号)。
A.氢气总产量减少 B.反应①的甲烷转化率升高
C.会产生副反应 D.对反应②的平衡无影响
(5)温度对重整反应体系中反应物平衡转化率,平衡时氢气、一氧化碳和水的物质的量影响如图所示。若CH4与CO2的起始投料相等,则起始时n(CH4)=___mol,在1000K时反应③的平衡常数K为____
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【题目】霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物,它在酸性溶液中能发生如下反应:
下列说法中正确的是
A. 1molMMF与足量NaOH 溶液共热,最多可消耗5molNaOH
B. 可以用NaHCO3溶液区别MMF与化合物Ⅰ
C. 化合物 R的分子式为C6H13NO2
D. 一个MMF分子中含有2个手性碳原子
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【题目】有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8 g该有机物经燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和-C≡C-H,核磁共振氢谱上有三个峰,峰面积之比为6∶1∶1。
(1)A的分子式是 。
(2)下列物质中,一定条件下能与A发生反应的是 。
a.H2 b.Na c.酸性KMnO4溶液 d.Br2
(3)A的结构简式是 。
(4)有机物B是A的同分异构体,能发生银镜反应,1 mol B最多能与2 mol H2加成。B中所有碳原子一定处于同一个平面,请写出所有符合条件的B的结构简式(不考虑立体异构) 、 。
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【题目】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= -76 kJ·mol1
C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH= -394 kJ·mol1
2C(s)+ O2(g) =2 CO(g) ΔH= -222 kJ·mol1
该催化重整反应的ΔH=______kJ·mol1,有利于提高CH4平衡转化率的条件是(填标号)。______________
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为___mol2·L2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应: CH4(g) C(s)+2H2(g) | 消碳反应: CO2(g)+C(s) 2CO (g) | ||
ΔH/(kJ·mol1) | +75 | +172 | |
活化能/ (kJ·mol1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
①上表判断,催化剂X_______Y(填“优于”或“劣于”),理由是:____________。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的 变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(υ)的叙述正确的是________填标号)。
A.K积、K消均增加
B.υ积减小,υ消增加
C.K积减小,K消增加
D.υ消增加的倍数比υ积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为υ=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为____。
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【题目】W、Q、X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大,X原子的K层电子数与M层电子数相等,Y是常用的灰黑色半导体材料,通常状态下YW4呈气态。下图是晶体Y的一种制备路线图。有关说法正确的是
A. 标准状况下,WZ为液态B. 原子半径大小为W<X<Y
C. YQ2和YW4均只含极性共价键D. 氢化物的稳定性为Q>Y>Z
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【题目】C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示其中的一层结构):
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为___________。
A.同分异构体 B.同素异形体
C.同系物 D.同位素
(2)硅晶体的结构跟金刚石相似,1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是____________
NA个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入一个氧原子。二氧化硅的空间网状结构中,硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是___________。
(3)石墨层状结构中,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是个___________。
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【题目】可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+ O2(g) 在体积不变的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
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