Question

【題目】(1)關(guān)于反應(yīng)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)，下列說法正確的是________(填字母)。

A.焓變ΔH<0，熵變ΔS<0

B.可以把反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化

C.該反應(yīng)在常溫下不易被觀察，因?yàn)榫哂休^高的活化能，反應(yīng)速率小

D.選用合適的催化劑，有可能使反應(yīng)在常溫常壓下以較快的速率進(jìn)行

(2)電滲析法淡化海水裝置示意圖如圖所示，在電場中利用膜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)淡化海水和濃縮海水的分離。

①圖中膜a應(yīng)選用________(填“陽離子”或“陰離子”)交換膜。

②各間隔室的排出液中，A為________(填“淡化海水”或“濃縮海水”)。

③電滲析法還可用來處理電鍍廢液，寫出用該方法處理含AgNO3廢液時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：______。

(3)水在高溫高壓狀態(tài)下呈現(xiàn)許多特殊的性質(zhì)。當(dāng)溫度、壓強(qiáng)分別超過臨界溫度(374.2 ℃)、臨界壓強(qiáng)(22.1 MPa)時(shí)的水稱為超臨界水。

①如果超臨界水的電離度變?yōu)槌�溫下�?/span>100倍，則此時(shí)Kw的值為____。

②超臨界水能夠與氧氣等氧化劑以任意比例互溶，由此發(fā)展了超臨界水氧化技術(shù)。一定實(shí)驗(yàn)條件下，測得乙醇的超臨界水氧化結(jié)果如圖，其中x為以碳元素計(jì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，如xCO＝，t為反應(yīng)時(shí)間。 CO的分布分?jǐn)?shù)先增后降的原因是___。

③不同溫度下乙醇的超臨界水氧化過程中CO的分布分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖所示，隨著溫度升高，CO分布分?jǐn)?shù)峰值出現(xiàn)的時(shí)間提前且峰值更高的原因是________。

Answer 1

【答案】ABCD 陰離子 淡化海水 4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 10-10 在超臨界水氧化過程中，乙醇先氧化為CO，CO再氧化為CO2(CO為反應(yīng)中間產(chǎn)物，CO2為反應(yīng)最終產(chǎn)物) 乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增長幅度更大

【解析】

電解海水時(shí)，氯離子在陽極區(qū)失去電子生成氯氣，氯離子向陽極區(qū)移動(dòng)，鈉離子向陰極區(qū)移動(dòng)；電解的方程式書寫考慮放電順序，銀離子比氫離子先放電，生成銀單質(zhì)；溫度升高促進(jìn)水的電離，水的電離常數(shù)增大。

(1)A. 氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水的反應(yīng)是一個(gè)放熱且熵減的反應(yīng)，A正確；

B. 該反應(yīng)是一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，可以將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B正確；

C. 該反應(yīng)無沉淀氣體生成，在常溫下不易被觀察，但因?yàn)榫哂休^高的活化能，反應(yīng)速率小，C正確；

D. 選用合適的催化劑，有可能使氫氣和氧氣在常溫常壓下以較快的速率進(jìn)行，D正確；

所以正確的是ABCD；

(2) ①圖中氯離子在左邊區(qū)域失去電子生成氯氣，氯離子要透過膜a，所以膜a應(yīng)選用陰離子交換膜；

②A區(qū)域鈉離子和氯離子都減少，所以排出液中為淡化海水；

③電滲析法處理AgNO3廢液時(shí)，銀離子得電子生成銀單質(zhì)，水中氧元素失去電子生成氧氣，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3；

(3)①常溫下Kw =10-14，水電離產(chǎn)生的c(H+)=10-7mol/L，電離度變?yōu)槌�溫下�?/span>100倍，則此時(shí)c(H+)=10-5mol/L，Kw =10-10；

②如圖可知，乙醇的超臨界水氧化過程中，CO的含量先增大再減小，CO2的含量一直增大，乙醇的含量一直減小，可見CO為反應(yīng)中間產(chǎn)物，CO2為反應(yīng)最終產(chǎn)物，所以CO的分布分?jǐn)?shù)先增后降的原因是在超臨界水氧化過程中，乙醇先氧化為CO，CO再氧化為CO2(CO為反應(yīng)中間產(chǎn)物，CO2為反應(yīng)最終產(chǎn)物)；

③溫度升高時(shí)，反應(yīng)速率加快，如圖可知，單位時(shí)間內(nèi)乙醇氧化生成CO的速率比CO氧化生成CO2的速率快，xCO峰值出現(xiàn)的時(shí)間才會(huì)提前，且峰值更高，所以原因是乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增長幅度更大。