Question

【題目】Ⅰ.氫能是重要的新能源。他的開發(fā)、儲存和應(yīng)用，是當(dāng)前人們關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

(1)開發(fā)氫能的方法之一是分解水。開發(fā)特殊物質(zhì)做催化劑，_______（填“能”或“不能”）降低水分解過程中所需能量。

(2)用高壓氫氣、氧氣制作的氫氧燃料電池是氫能源利用的一種重要方式。某氫氧燃料電池的兩個電極的極性標(biāo)志模糊不清，小明利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)判斷。

①根據(jù)觀察到的現(xiàn)象判斷電極a(或b)極性：若石墨1表面覆蓋一層紅色固體，則a電極是_____極。,

②寫出U型管中陽極的電極反應(yīng)式：______________，發(fā)生________反應(yīng)（填“氧化”、“還原”）。電解一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)陰極增重6.4g，則外電路中通過的電子的物質(zhì)的量是________mol。若該電解反應(yīng)所需的電子全部由氫氧燃料電池提供，則至少需要消耗__________ L氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）才能滿足需要。

Ⅱ.汽車行駛、某些化工廠生產(chǎn)過程，會向空氣中排放出NOx、CO、SO2等有害氣體。

(1)NOx對環(huán)境的主要影響有___________（填字母標(biāo)號）。

A．硝酸型酸雨 B．溫室效應(yīng) C． 破壞臭氧層 D． 光化學(xué)煙霧

(2)為了減少重型柴油車排放NOx，向尾氣處理裝置內(nèi)自動噴入的尿素溶液在一定條件下先轉(zhuǎn)化為NH3，NH3再與NOx反應(yīng)生成兩種無污染的物質(zhì)。其中NH3與NO2在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

(3)通過CO傳感器可監(jiān)測CO的含量，其工作原理為2CO+O2=2CO2，示意圖如下：

①通入CO的一極為_______極（填“正”或“負(fù)”、“陰”、“陽”），溶液中H+移向_____極（填“A”或“B”）。

②寫出B電極的電極反應(yīng)式：_____________。

Answer 1

【答案】不能 負(fù) 2C1--2e-=Cl2↑ 氧化 0.2 2.24 ACD 8NH3+6NO27N2+12H2O 負(fù) A CO-2e-+H2O=CO2+2H+

【解析】

I.（1）催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不能改變ΔH。

（2）①石墨1表面覆蓋一層紅色固體，石墨1的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，石墨1為陰極，則a電極為負(fù)極。

②根據(jù)放電順序?qū)戨娊鈺r(shí)電極反應(yīng)式，根據(jù)電子守恒和電極反應(yīng)式計(jì)算。

II.（1）NOx對環(huán)境的影響有：硝酸型酸雨、破壞O3層、光化學(xué)煙霧。

（2）NH3與NOx反應(yīng)生成兩種無污染的物質(zhì)，根據(jù)原子守恒，生成N2和H2O。

（3）根據(jù)工作原理2CO+O2=2CO2，CO發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合原電池的工作原理即可作答。

（1）催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不能改變ΔH；開發(fā)特殊物質(zhì)做催化劑，不能降低水分解過程中所需能量。

（2）①石墨1表面覆蓋一層紅色固體，石墨1的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，石墨1為陰極，陰極與氫氧燃料電池的負(fù)極相連，則a電極為負(fù)極。

②由于Cl-放電能力大于OH-，U型管中陽極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑，電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極析出n（Cu）==0.1mol，陰極電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，外電路中通過電子物質(zhì)的量為0.1mol2=0.2mol。H2參與負(fù)極反應(yīng)，1molH2失去2mol電子，若該電解反應(yīng)所需的電子全部由氫氧燃料電池提供，至少消耗H2物質(zhì)的量為0.1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積為0.1mol22.4L/mol=2.24L。

II. （1）NOx對環(huán)境的影響有：硝酸型酸雨、破壞O3層、光化學(xué)煙霧，答案選ACD。

（2）NH3與NOx反應(yīng)生成兩種無污染的物質(zhì)，根據(jù)原子守恒，生成N2和H2O，NH3與NO2在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O。

（3）根據(jù)工作原理2CO+O2=2CO2，其中CO發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。

①原電池中負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽離子移向正極；通入CO的一極為負(fù)極，B極為負(fù)極，通入O2的一極為正極，A極為正極，溶液中H+移向A極。

②B電極為負(fù)極，1molCO失去2mol電子生成1molCO2，結(jié)合酸性電解質(zhì)溶液以及原子守恒，B電極的電極反應(yīng)式為CO-2e-+H2O=CO2+2H+。