【題目】我國科技工作者設(shè)計了一種電解裝置，能合成氨及硝酸，實現(xiàn)高效人工固氮，原理如圖所示下列說法正確的是

A.催化電極a的電勢比催化電極b的電勢高

B.負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)為N2-10e-+6H2O=2NO3-+12H+

C.若N2得到6mole-，有6molH+向電極b遷移

D.理論上1molN2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.75NA

【答案】D

【解析】

根據(jù)圖示，該裝置為電解池，電極a上氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨氣，氮元素化合價降低，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，a為陰極，電極反應(yīng)為N2+6e-+6H+=2NH3；電極b上氮?dú)廪D(zhuǎn)化為硝酸，氮元素的化合價升高，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為N2-10e-+H2O=2NO3-+12H+，b為陽極，據(jù)此分析解答。

A．根據(jù)分析，催化電極a為陰極，與電源負(fù)極相連，催化電極b為陽極，與電源正極相連，電源外電路電流從正極流向負(fù)極，根據(jù)電流總是從高電勢流向低電勢，則催化電極b的電勢比催化電極a的電勢高，故A錯誤；

B．根據(jù)分析，b為陽極，與電源正極相連，電極反應(yīng)為N2-10e-+H2O=2NO3-+12H+，故B錯誤；

C．電解池中，陽離子向陰極遷移，根據(jù)分析，催化電極a為陰極，則H+向電極a遷移，故C錯誤；

D．根據(jù)分析，a為陰極，電極反應(yīng)為N2+6e-+6H+=2NH3，b為陽極，電極反應(yīng)為N2-10e-+H2O=2NO3-+12H+，總反應(yīng)為8N2+3H2O10NH3+6NO3-+6H+，根據(jù)反應(yīng)可知，8mol氮?dú)鈪⑴c反應(yīng)轉(zhuǎn)移30mol電子，則1molN2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為mol×NA=3.75NA，故D正確；

答案選D。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工藝流程如下：

查閱資料得知：

ⅰ．常溫下，NaBiO3不溶于水，有強(qiáng)氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉(zhuǎn)化為。

ⅱ．

金屬離子

Fe3+

Al3+

Cr3+

Fe2+

Bi3+

開始沉淀的pH

2.7

3.4

5.0

7.5

0.7

沉淀完全的pH

3.7

4.9

5.9

9.7

4.5

回答下列問題：

(1)Fe在元素周期表中的位置______________________________，反應(yīng)之前先將礦石粉碎的目的是__________________。

(2)步驟③加的試劑為_____________，此時溶液pH要調(diào)到5的目的______________。

(3)寫出反應(yīng)④的離子反應(yīng)方程式______________________。

(4)⑤中酸化是使轉(zhuǎn)化為，寫出該反應(yīng)的離子方程式_________________。

(5)將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥即得紅礬鈉粗晶體，精制紅礬鈉則對粗晶體需要采用的操作是__________________(填操作名稱)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在 3 個體積均為 2.0 L 的恒容密閉容器中，反應(yīng)H2O(g) + C(s)CO(g) + H2(g) ΔH > 0分別在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。下列說法正確的是

容器

溫度

（T1>T2）

起始時物質(zhì)的量/mol

平衡時物質(zhì)的量/mol

n(H2O)

n(C)

n(CO)

n(H2)

n(CO)

I

T1

0.5

1

0

0

0.25

II

T1

1

1

0

0

x

III

T2

0

0

0.5

0.5

y

A.當(dāng)溫度為 T1時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值為 0.25

B.若 5min 后容器 I 中達(dá)到平衡，則 5min 內(nèi)的平均反應(yīng)速率：v(H2) = 0.05mol·L-1·min-1

C.達(dá)到平衡時，容器 II 中H2O的轉(zhuǎn)化率比容器 I 中的小

D.達(dá)到平衡時，容器 III 中的 CO 的轉(zhuǎn)化率小于 50%

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化，必須加入氧化劑或還原劑的是(　　)

A. NO2→HNO3＋NO B. →NH3

C. NH3→NO D. P2O5→H3PO4

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在一定條件下NO2與SO2氣體發(fā)生反應(yīng)，NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）ΔH=－41.8kJ·mol-1。將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

A.混合氣體顏色保持不變B.體系壓強(qiáng)保持不變

C.SO3和NO的體積比保持不變D.每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲酸被認(rèn)為是理想的氫能載體，我國科技工作者運(yùn)用DFT計算研究單分子HCOOH在催化劑表面分解產(chǎn)生H2的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注

回答下列問題：

(1)該歷程中決速步驟的能壘(活化能)E正=__________eV，該步驟的反應(yīng)方程式為__________

(2)甲酸分解制氫氣的熱化學(xué)方程式為__________

(3)在溫度為383K壓強(qiáng)為p0時，將一定量的HCOOH氣體充入一個盛有催化劑的剛性容器中，達(dá)到平衡時，H2的分壓為0.55p0，則該反應(yīng)α(HCOOH)=______________，該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=__________ (計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(4)HCOOH的分解存在副反應(yīng)HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)

已知H2的選擇性=能夠增大H2選擇性的可能方法是____

(5)甲酸作為直接燃料電池的燃料具有能量密度高的優(yōu)點(diǎn)若電解質(zhì)溶液顯酸性，甲酸直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為__________，該電池的理論輸出電壓為1.48V，能量密度E=________kW·h/kg(能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1kW·h=3.6×106J)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知在1×105Pa，常溫條件下，2molH2燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是( )

A.H2O（g）＝H2（g）＋O2（g） ΔH＝-242kJ·mol－1

B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l） ΔH＝－484kJ·mol－1

C.H2（g）＋O2（g）＝H2O（g） ΔH＝＋242kJ·mol－1

D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g） ΔH＝－484kJ·mol－1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Ⅰ．氮的固定一直是科學(xué)家研究的重要課題，合成氨則是人工固氮比較成熟的技術(shù)，其原理為N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)

(1)已知每破壞1mol有關(guān)化學(xué)鍵需要的能量如下表：

H-H

N-H

N-N

N≡N

435.9KJ

390.8KJ

192.8KJ

945.8KJ

(1)則反應(yīng)物的總能量_________(填“>”或 “<”)生成物的總能量

(2)在一定溫度下、向2L密閉容器中加入2 molN2、6 mol H2，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟�，發(fā)生反應(yīng) N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)，10min后達(dá)到平衡，此時剩余4.5mol H2。

①下列敘述能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________________。

a．容器內(nèi)總壓強(qiáng)不變 b．v(H2)正＝v(H2)逆　 c．N2和H2的濃度相等

d． 2 mol NH3生成的同時有3 moH—H鍵斷裂 e．NH3的濃度不再改變

②0～10 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2) 是______mol/(Lmin)；10秒末NH3的濃度是______mol/L；N2 的的物質(zhì)的量________mol

Ⅱ．某溫度時，在一個2L的密閉容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示，據(jù)此回答：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________

(2)從開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率為____________mol/(L·min)；

(3)改變下列條件，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率的有_________

A．升高溫度 B．減小物質(zhì)X的物質(zhì)的量

C．減小壓強(qiáng) D．增加物質(zhì)Z的物質(zhì)的量.

E．加入某種催化劑 F.縮小容積 G．使用效率更高的催化劑

(4)該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)若上述容器為絕熱容器(與外界無熱交換)，則到達(dá)平衡所需時間將_________。

a．延長 b．縮短 c．不變 d．無法確定

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】(1) 在含Fe3+的S2O和I-的混合溶液中，反應(yīng)S2O (aq) + 2I-(aq)=2SO (aq) + I2(aq)的分解機(jī)理及反應(yīng)進(jìn)行中的能量變化如圖所示。

步驟①：2Fe3+(aq) + 2I-(aq) = I2(aq)+ 2Fe2+(aq)

步驟②：2Fe2+(aq) + S2O (aq) = 2Fe3+(aq) + 2SO (aq)

下列有關(guān)該反應(yīng)的說法不正確的是 _______。

A. 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B. Fe3+是該反應(yīng)的催化劑，能提高反應(yīng)體系中活化分子百分?jǐn)?shù)

C. 反應(yīng)速率v(S2O)=2v(SO)

D. 若不加Fe3+，則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的大

(2)一定條件下，工業(yè)上可采用CH3OH→CO+2H2的方法來制取高純度的CO和H2。我國學(xué)者采用量子力學(xué)方法，通過計算機(jī)模擬，研究了在鈀基催化劑表面甲醇制氫的反應(yīng)歷程，其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。

① 甲醇脫氫反應(yīng)的第一步歷程，有兩種可能方式：

方式A：CH3OH*→CH3O*+H* Ea=+103.1kJ·mol-1 方式B：CH3OH*→CH3*+OH* Eb=+249.3kJ·mol-1

由活化能E值推測，甲醇裂解過程主要經(jīng)歷的方式應(yīng)為_____________。(填“A”或“B”)

②下圖為計算機(jī)模擬的各步反應(yīng)的能量變化示意圖。

該歷程中，放熱最多的步驟的化學(xué)方程式為 ________________________________ 。

(3)已知298K時，A、B分別為無色氣體、深色氣體，發(fā)生反應(yīng)：A(g)2B(g)

①反應(yīng)達(dá)平衡后，擴(kuò)大容器的體積，再次達(dá)到平衡時混合氣體的顏色 ____(填“變深”、“變淺”或“不變”)。

②恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，已知v正=k正·p(A)，v逆=k逆·p2(B)，Kp=____________ 。(用k正、k逆表示)。若初始壓強(qiáng)為100kPa．k正=2.8×104 s-1，當(dāng)B的體積分?jǐn)?shù)為40%時，v正= _____kPa·s-1[其中p(A)和p(B)分別是A和B的分壓， 分壓=p總×氣體體積分?jǐn)?shù)，k正、k逆為速率常數(shù)]

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