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填空题 适中0.65 引用1 组卷81
根据下列要求回答问题。
(1)我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C．放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示。

①放电时，正极的电极反应式为___________。
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在正极表面，当正极增加的质量为28 g时，转移电子的物质的量为___________。
③可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液的理由是___________。
(2)用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能。

①M极发生的电极反应式为___________。
②质子交换膜右侧的溶液在反应后pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③当外电路通过0.2 mol e-时，质子交换膜左侧的溶液质量___________(填“增大”或“减小”)___________g。
23-24高二上·福建莆田·期中
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知识点：原电池原理理解原电池正负极判断原电池电极反应式书写原电池有关计算 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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丙烷在燃烧时放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知： 2C3H8(g)+7O2(g) = 6CO(g)+8H2O(1) ∆H1 = -2741.8 kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) ∆H2 = -566.0 kJ•mol-1
(1)反应C3H8 (g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ∆H=_______；
(2)根据上述反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钆(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在其内部可以传导O2-，在电池内部O2-向_______极移动(填“正”或“负”)；电池的负极电极反应为_______。
(3)用上述燃料电池和惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液，电解开始后阴极附近的现象为_______。
(4)用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能：

①M极发生的电极反应式为_______。
②当外电路通过0.2 mol电子时，质子交换膜左侧的溶液质量_______(填“增大”或“减小”)_______克。
利用化学原理对废气、废水进行脱硝、脱碳处理，可实现绿色环保、废物利用，对构建生态文明有重要意义。
（1）燃煤废气中的CO2能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇（CH3OH，甲醇的结构式如图）：

3H2(g)+CO2(g) CH3OH (g) + H2O(g)     △H
①已知：
化学键C-HC-OC=OH-HO-H
键能/KJ/mol412351745436462

则△H = _________________
②废气中的CO2转化为甲醇可用于制作甲醇燃料电池（结构如图），质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol·L-1H2SO4溶液。该燃料电池中通入甲醇的一极为____（填a或b），当电池中有1mol e-发生转移时左右两侧溶液的质量之差为______g （假设反应物耗尽，忽略气体的溶解）。

（2）H2还原法可消除氮氧化物
已知：   N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)     △H＝+133kJ·mol－1
H2O(g)＝ H2O(l)             △H＝－44kJ·mol－1       
H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1
①在催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式为_____________。
② 以H2(g)为燃料可以设计氢气燃料电池，该电池以稀NaOH作电解质溶液，其负极电极反应式为___________________________________________________________，已知该电池的能量转换效率为86.4%，则该电池的比能量为________kW·h·kg－1(结果保留1位小数，比能量＝，1 kW·h＝3.6×106 J) 。
（3）微生物燃料电池(MFC)是一种现代化的氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的示意图。

①已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2，写出A极的电极反应式____________________________________________。
②解释该装置去除NH4+的原理_______________________________________________。
（4）利用“ Na—CO2”电池可将CO2变废为宝。

我国科研人员研制出的可充电“ Na—CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料（反应前两电极质量相等），总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：
①放电时，正极的电极反应式为______________________。
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.2 mol e-时，两极的质量差为_________g。
燃煤烟气的脱硫脱硝是目前研究的热点。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574 kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -1160 kJ•mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H= -44 kJ•mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O( l ) 的热化学方程式_____________。
(2)某科研小组研究臭氧氧化--碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：
反应Ⅰ：NO(g)+ O3(g) NO2(g)+O2(g) △H1 = -200.9 kJ•mol-1 Ea1 = 3.2 kJ•mol-1
反应Ⅱ：SO2(g)+ O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2 = -241.6 kJ•mol-1 Ea2 = 58 kJ•mol-1
已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g) 3O2(g)。请回答：
其它条件不变，每次向容积为2L的反应器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_______。
②下列说法正确的是________。
A．P点一定为平衡状态点
B．温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C．其它条件不变，若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D．臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
③假设100℃时P、Q均为平衡点，此时反应时间为10分钟，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则体系中剩余O3的物质的量是________mol；NO的平均反应速率为________；反应Ⅱ在此时的平衡常数为_______________。
(3)用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置（电极均为惰性材料）进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能：

①M极发生的电极反应式为___________________。
②质子交换膜右侧的溶液在反应后pH________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
③当外电路通过0.2 mol电子时，质子交换膜左侧的溶液质量______（填“增大”或“减小”）_______克。

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