【題目】一種電催化合成氨的裝置如圖所示。該裝置工作時，下列說法正確的是

A. 圖中涉及的能量轉(zhuǎn)化方式共有3種

B. 兩極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量之比是1:1

C. 電路中每通過1mol電子，有1mol H+遷移至a極

D. b極上發(fā)生的主要反應(yīng)為N2+6H++6e-=2NH3

【答案】D

【解析】

該裝置包含多種能量轉(zhuǎn)化，主要是太陽能→電能，風(fēng)能→機(jī)械能→電能，電能→化學(xué)能；電催化合成氨的過程是一個電解過程，生成氧氣的a極是電解池的陽極，陽極上水被氧化生成氧氣，電極反應(yīng)式為2H2O —4e-=O2↑+4H+，生成氨氣的b極是陰極，陰極上氮氣被還原生成氨氣，電極反應(yīng)式為N2+6H++6e-=2NH3。

A項、能量轉(zhuǎn)化有：太陽能→電能，風(fēng)能→機(jī)械能→電能，電能→化學(xué)能，另外還可能有其他能量轉(zhuǎn)化為熱能等，故A錯誤；

B項、生成氧氣的a極是電解池的陽極，電極反應(yīng)式為2H2O —4e-=O2↑+4H+，生成氨氣的b極是陰極，電極反應(yīng)式為N2+6H++6e-=2NH3，由得失電子數(shù)目守恒可知，兩極生成氧氣和氨氣的理論物質(zhì)的量之比是3:4，故B錯誤；

C項、電解時，陽離子向陰極移動，H+應(yīng)向陰極b極遷移，故C錯誤；

D項、電解時，生成氨氣的b極是陰極，陰極上氮氣放電生成氨氣，電極反應(yīng)式為N2+6H++6e-=2NH3，故D正確。

故選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】甲烷、乙烯是兩種重要的有機(jī)化合物，回答下列問題：

(1)工業(yè)上以乙烷(C2H6)為原料，用傳統(tǒng)的熱裂解法或現(xiàn)在的氧化裂解法制取乙烯：

①C2H6(g)=C2H4(g) +H2(g) ΔH1=+136kJ/mol；

②2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-220kJ/mol

已知上述反應(yīng)中部分化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)能

H-H(g)

H-O(g)

O=O(g)

鍵能( kJ/mol)

436

a

496

由此計算a=_________。

(2)甲烷可用于消除氮氧化物NO2：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，在溫度為T1和T2時，分別降0.5molCH4和1.2molNO2充入1L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

溫度

物質(zhì)的量

時間/min

0

10

20

40

50

T1

n(CH4)/mol

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

T2

n(CH4)/mol

0.50

0.30

0.18

x

0.15

①溫度為T1時，0—10min內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率v(NO2)=__________________。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷T1 _________T2(填“＞”“＜”或“=”)，當(dāng)溫度為T2時反應(yīng)進(jìn)行到40min時，x_______0.15(填“＞”“＜”或“=”)，該反應(yīng)為_________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

③單位時間內(nèi)形成C—H鍵與形成C==O氧鍵的數(shù)目之比為_________時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

④溫度為T2時，若相平衡后的容器中再充入0.5molCH4和1.2molNO2，重新達(dá)到平衡時，n(N2)的范圍是__________________。

(3)甲烷、乙烯完全燃燒均生成CO2，常溫下H2CO3H++HCO3- Ka1=4.3×10-7；HCO3-H++CO3-2- Ka2=5.6×10-11；NH3·H2ONH4++OH- Kb=1.8×10-5；用氨水吸收CO2生成NH4HCO3溶液，則NH4HCO3溶液顯_________(填“酸性”“堿性”或“中性”)，計算反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=_________(結(jié)果保留小數(shù)點后1位)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】對于某些離子的檢驗及結(jié)論一定正確的是

A. 加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，一定有CO

B. 加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消失，一定有SO

C. 加入氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，一定有NH

D. 加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】80℃時，1L 密閉容器中充入0.20 mol N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O42NO2 △H = + Q kJ·mol﹣1(Q＞0)，獲得如下數(shù)據(jù)：

時間/s

0

20

40

60

80

100

c(NO2)/mol·L﹣1

0.00

0.12

0.20

0.26

0.30

0.30

下列判斷正確的是

A. 升高溫度該反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小

B. 20～40s 內(nèi)，v(N2O4)= 0.004 mol·L－1·s－1

C. 100s時再通入0.40 mol N2O4，達(dá)新平衡時N2O4的轉(zhuǎn)化率增大

D. 反應(yīng)達(dá)平衡時，吸收的熱量為0.15Q kJ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列變化需要吸收能量的是(　　)

A. 1s22s22p63s1→1s22s22p6 B. 3s23p5→3s23p6

C. 2p2p2p→2p2p2p D. 2H→H—H

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有原子序數(shù)小于20的A，B，C，D，E，F(xiàn)6種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，已知B元素是地殼中含量最多的元素；A和C的價電子數(shù)相同，B和D的價電子數(shù)也相同，且A和C兩元素原子核外電子數(shù)之和是B，D兩元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和的1/2；C，D，E三種元素的基態(tài)原子具有相同的電子層數(shù)，且E原子的p軌道上電子數(shù)比D原子的p軌道上多一個電子；6種元素的基態(tài)原子中，F(xiàn)原子的電子層數(shù)最多且和A處于同一主族�；卮鹣铝袉栴}。

（1）用電子式表示C和E形成化合物的過程________________。

（2）寫出基態(tài)F原子核外電子排布式__________________。

（3）寫出A2D的電子式________，其分子中________(填“含”或“不含”)σ鍵，________(填“含”或“不含”)π鍵。

（4）A，B，C共同形成的化合物化學(xué)式為________，其中化學(xué)鍵的類型有________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在某一溫度下，某一密閉容器中，M、N、R三種氣體濃度的變化如圖a所示，若其它條件不變，當(dāng)溫度分別為T1和T2時，N的體積分?jǐn)?shù)與時間關(guān)系如圖b所示．則下列結(jié)論正確的是（ ）

A．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式△H＞0

B．達(dá)到平衡后，若其他條件不變，減小容器體積，平衡向逆反應(yīng)方向移動

C．達(dá)到平衡后，若其它條件不變，升高溫度，正、逆反應(yīng)速度均增大，M的轉(zhuǎn)化率減小

D．達(dá)到平衡后，若其他條件不變，通入稀有氣體，平衡一定向正反應(yīng)方向移動

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某恒定溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進(jìn)行如下反應(yīng)：3A(g)＋2B(g) 4C(？)＋2D(？)，“？”代表狀態(tài)未定。反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡，測得生成1. 6 mol C，且反應(yīng)前后壓強(qiáng)之比為5∶4，則下列說法正確的是

A. 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝ c4(C).c2(D)/[c3(A).c2(B)]

B. 此時B的平衡轉(zhuǎn)化率是35%

C. 增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大

D. 平衡后再增加1mol C，B的平衡轉(zhuǎn)化率不變

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】C，Si、B，N、Cl在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用，試回答下列問題：

(1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成，其結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體，每個碳原子通過________雜化與周圍碳原子成鍵，多層碳納米管的層與層之間靠________結(jié)合在一起。

(2)現(xiàn)在新開發(fā)出一種具有和“龍芯”主要成分一樣的六角形籠狀結(jié)構(gòu)單質(zhì)Si12，它可能在未來的量子計算機(jī)中是一種理想的貯存信息的材料，根據(jù)圖示推斷這種六角形籠狀結(jié)構(gòu)：Si12是____晶體，它與單晶硅互稱為________。

(3)SiC晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，碳化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，其硬度僅次于金剛石，具有較強(qiáng)的耐磨性能。其中C原子的雜化方式為____________，微粒間存在的作用力是_____________，每個Si原子周圍距離最近的C原子為______個，其鍵角為_________。設(shè)晶胞邊長為a cm，密度為b g·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為____________________(用含A，b的式子表示)。

(4)氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料，以天然硼砂為起始物，經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到BN。由于BN與CC屬于等電子體物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大的相似性。

①BN有兩種晶體，對BN兩種晶體的描述中不正確的是______ 。

A．其中一種晶體可用作耐磨材料

B．其中一種晶體可用作潤滑材料

C．其中一種晶體鍵角為90°

D．其中一種晶體中存在六元環(huán)

②在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的作用力為________，層間作用力為__________。B原子和N原子的雜化類型分別是________、__________。

③六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長為a cm，立方氮化硼晶胞中含有____個氮原子、_____個硼原子，晶胞頂點上的原子的配位數(shù)為______，立方氮化硼的密度是_________g·cm－3(阿伏加德羅常數(shù)為NA)。

④立方氮化硼比晶體硅具有更高硬度和耐熱性的原因是_____________________________。

(5)已知氮化碳晶體是新發(fā)現(xiàn)的高硬度材料，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于該晶體的說法錯誤的是____________。

A．氮化碳屬于原子晶體，比金剛石中的硬度更大

B．該晶體中每個碳原子與4個氮原子相連，每個氮原子與3個碳原子相連，氮化碳的化學(xué)式為C3N4

C．該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)

D．該晶體與金剛石相似，都是原子間以非極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

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