人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。
(1)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如下:
在阳极区发生的反应包括 和H ++ HCO3- ="==" H2O + CO2↑。
简述CO32-在阴极区再生的原理 。
(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:25 ℃,101 KPa下:
H2(g) + 1/2 O2(g) ="==" H2O(g) ΔH1=" -242" kJ/mol
CH3OH(g) + 3/2 O2(g) ="==" CO2 (g) + 2 H2O(g) ΔH2=" -676" kJ/mol
① 写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 。
② 下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是 (填字母序号)。
(3)在密闭的再生装置中,加入5 mol H2与2 mol CO2发生反应生成甲醇,反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数变化情况如下图所示,下列说法正确的是
A.P1> P2> P3>P4 |
B.甲醇的物质的量分数越高,反应的平衡常数越大 |
C.图示中,该反应的温度变化为:T1> T2> T3>T4 |
D.T4、P4、时,H2的平衡转化率为60% |
(4)已知某种甲醇燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:工作结束后,B电极室溶液的pH与工作前相比将 (填写“增大”、“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。A电极附近甲醇发生的电极反应式为 。
某芳香烃衍生物的分子式为C7H8O,根据下列实验现象,确定结构简式。
(1)若该有机物遇FeCl3溶液显色,则其可能的结构简式为:
,,。
上述的三种物质中,苯环上的一氯代物种类最少的一氯代烃有种,最多的一氯代烃有种。
(2)若该有机物不能与金属钠反应产生氢气,则结构中会有(填官能团)出现。
(3)若该有机物遇FeCl3溶液不显色,但与金属钠反应放出H2,则其反应的化学方程式为
。
(1)①键线式表示的分子式;名称是。
②试写出的键线式的表达式。
(2)中含有的官能团的名称分别为。
(3)请指出下列各立体图形所表达的具体意思:(如:是“某”物质的“某某”模型、是“某某”轨道等)
①②
③
①(①②图中只有C、H、O三种原子)
②
③
如下图所示的装置中,若通入直流电5 min时,铜电极质量增加2.16 g,试回答:
(1)电源电极X的名称为________。
(2)pH变化:A________,B________,C________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)通电5 min后,B中共收集224 mL气体(标准状况),溶液体积为200 mL,则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。
(4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后,溶液中OH-的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。
钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
(1)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________(填字母)。
A.铜 | B.钠 |
C.锌 | D.石墨 |
(2)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。
(10分)电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容。某兴趣小组做如下探究实验:
Ⅰ.(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)_______________________________设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过________mol电子。
(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为________________________,这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因____________________________________________。
(3)如图其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,则乙装置中石墨(1)为________极(填正、负、阴、阳),乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为_________________________________。
Ⅱ.如右图所示装置,通电5 min后,第③极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL。
请完成下列问题:
①第②极上生成的物质为________mol。
②写出第①极上发生反应的电极反应式_________________________。
③设A池中原混合液的体积为200 mL,则通电前A池原混合液中Cu2+的浓度为________ mol/L。