内容正文:
章检测(十一) 第六章 化学反应与能量(基础卷)
(满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2023·大理一中月考)在一定温度下,NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g),其反应过程对应的能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.该反应ΔH<0
B.NO+CO2―→的ΔH=-Ea
C.Ea是正反应的活化能,是活化络合物的平均能量与反应物的平均能量的差值
D.温度升高,活化分子数目增多,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率增大
2.(2023·杭州质检)将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下列说法不正确的是( )
A.盐桥中的K+移向FeCl3溶液
B.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极
甲 乙
3.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO2时,采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应能提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是( )
A.析氢反应发生在IrOxTi电极上
B.Cl-从Cu电极迁移到IrOxTi电极
C.阴极发生的反应有:2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O
D.每转移1 mol电子,阳极生成11.2 L气体(标准状况)
4.在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使SO与H或H2反应生成S2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
B.钢管腐蚀的产物中含有FeS、Fe(OH)2等
C.SO与H2反应可表示为4H2+SO-8e-S2-+4H2O
D.向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀
5.(2023·湖北高三模拟)下列说法正确的是( )
A.反应1断裂氮氮键和氢氢键,形成氮氢键
B.与反应1不同,反应2没有发生电子转移
C.催化剂a表面发生的反应不属于氮的固定
D.在催化剂b表面形成氮氧键的过程是吸热过程
6.(2023·东营一中质检)已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1
②3H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3H2O(g) ΔH2
③2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
④2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s) ΔH4
⑤2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A.ΔH1<0,ΔH3>0
B.ΔH5<0,ΔH4<ΔH3
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
7.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
8.(2023·济南历城二中高三一模)甲酸是基本有机化工原料之一,广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸如下图所示。已知:2CO2+2H2O===2HCOOH+O2 ΔH>0。下列说法错误的是( )
A.电极电势:电极N高于电极M
B.该装置把光能和化学能转化为电能
C.正极电极反应式为CO2+2e-+2H+===HCOOH
D.若制得9.2 g HCOOH,不考虑气体溶解,则整套装置质量增加5.6 g
9.(2023·上海进才中学高三阶段练习)乙苯与氯气在光照条件下反应生成两种一氯取代物,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.稳定
B.反应①比反应②的速率大
C.若升温时取代产物2的含量提高,则原因是反应②平衡正向移动
D.选择合适的催化剂可提高单位时间内取代产物2的含量
10.(2023·武汉一模)科研人员借助太阳能,将H2S转化为可再利用的S和H2的工作原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该电池能实现将光能转化为化学能
B.a电极的电极反应:2H++2e-===H2↑
C.光照后,b电极的电极反应:H2S-2e-===2H++S
D.a电极区溶液的pH不变
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。)
11.某科研小组将含硫化氢的工业废气进行了资源化利用,将获得的电能用于制取NaClO。已知:2H2S(g)+O2(g)===S2(s)+2H2O(l) ΔH=-632 kJ·mol-1。如图所示为该科研小组设计的原理图。下列说法错误的是( )
A.整个装置中电子流动的方向:电极a→石墨电极c,石墨电极d→电极b
B.在饱和NaCl溶液中滴入酚酞溶液,石墨电极c处先变红
C.电路中每通过4 mol电子,电池内部释放的热能约为632 kJ
D.电极a每增重32 g,导气管e将收集到气体22.4 L
12.(2023·辽宁高三月考)科学家提出如下光分解法制备氢气:
①2Ce4+(aq)+H2O(l)===2Ce3+(aq)+O2(g)+2H+(aq) ΔH1
②Ce3+(aq)+H2O(l)===Ce4+(aq)+H2(g)+OH-(aq) ΔH2
③H2O(l)===H+(aq)+OH-(aq) ΔH3
④2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH4
下列说法不正确的是( )
A.Ce4+能够降低水分解反应的活化能,提高反应速率
B.Ce3+是反应②和反应③的催化剂
C.上述反应中,ΔH4=2ΔH1+4ΔH2-4ΔH3
D.通常条件下,反应④中生成H2、O2的速率之比为2∶1
13.电解法处理含有Cl-、NO的酸性废水,其工作原理及电极b中铁的化合物的催化机理如图所示,H表示氢原子。下列说法错误的是( )
电解法处理酸性废水 铁的化合物的催化机理
A.电极b接电源负极
B.处理1 mol NO,电路中转移5 mol e-
C.HClO在阳极生成:Cl-+H2O-2e-===HClO+H+
D.H+与NO反应的电极反应式为10H++NO+8e-===NH+3H2O
14.(2023·山东高三月考)我国科研团队利用非贵金属催化剂,以相当低的电耗在水性电解质中将CO2和甲醇都转化为附加值产品甲酸,其工作原理示意图如下。下列说法错误的是( )
A.碳布上的介孔SnO2(mSnO2/CC)为阴极催化剂
B.该方法对于减少温室效应和有效利用二氧化碳具有重要意义
C.中间隔膜为质子交换膜,工作一段时间后阴极区和阳极区pH都会降低
D.电路中转移4 mol电子时,生成2 mol甲酸
15.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)=0.6 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24 L气体(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中c(K+)为0.2 mol·L-1
B.上述电解过程中共转移0.2 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol
D.电解后溶液中c(H+)为0.4 mol·L-1
题号
1
2
3
4
5
6
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8
9
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11
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答案
三、非选择题(本题共4小题,共60分)
16.(13分)(2023·肥城一中月考)(1)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。1 mol CH4完全燃烧生成气态水和1 mol S(g)燃烧的能量变化如图所示:
在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式:_____________________。
(2)(2023·广东四地五校高三联考)锰基催化剂可用于催化CO2加氢合成乙烯,其中部分反应历程如下图。反应2CO2(g)+6H2(g)===C2H4(g)+4H2O(g)的焓变为________(列式用字母表示),该反应自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(3)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:CO(g)+NO2(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0);2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0)。若用CO还原NO2至N2,当消耗标准状况下3.36 L CO时,放出的热量为________(用含有a和b的代数式表示)kJ。
17.(14分)(2023·昆明一中月考)如图所示的U形管内盛有100 mL溶液,按要求回答下列问题。
(1)打开K2,闭合K1,若所盛溶液为CuSO4溶液,则A为________极,A极的电极反应为________。
若所盛溶液为KCl溶液,则B极的电极反应为___________________。
(2)打开K1,闭合K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则A电极附近可观察到的现象是__________________,Na+移向________(填“A”或“B”)极;B电极上的电极反应为________,总反应的化学方程式是____________________。
(3)如果用电解的方法精炼粗铜,打开K1,闭合K2,电解质溶液选用CuSO4溶液,则A电极的材料应换成________(填“粗铜”或“纯铜”),电极反应是__________________;B电极的材料应换成________(填“粗铜”或“纯铜”);反应一段时间后电解质溶液中Cu2+的浓度将会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
18.(15分)(2023·衡水月考)(1)甲醛(HCHO)俗称蚁醛,是一种重要的有机原料。利用甲醇(CH3OH)制备甲醛的两种制备方法如下。
脱氢法:CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g) ΔH1=+92.09 kJ·mol-1
氧化法:CH3OH(g)+O2(g)===HCHO(g)+H2O(g) ΔH2
已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH3=-483.64 kJ·mol-1,则ΔH2=______________________。
(2)汽车尾气中含有较多的NOx和CO,两种气体均会使人体中毒。可以利用如下化学方法将其转化为无毒无害的物质。
①已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-564 kJ·mol-1
请写出把汽车尾气中NO和CO转化为无毒无害物质的热化学方程式:__________________________________。
②工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国学者采用量子力学方法,通过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。甲醇脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式A:CH3OH*―→CH3O*+H* Ea=+103.1 kJ·mol-1
方式B:CH3OH*―→CH+OH* Eb=+249.3 kJ·mol-1
由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为________(填“A”或“B”)。
③如图所示为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。
该历程中,放热最多的步骤的方程式为__________________________。
19.(18分)(2023·大连一中月考)(1)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图1,石墨Ⅰ为电池的________极;该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,其电极反应式为___________________。
图1 图2
(2)图2所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量检测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应为_____________,
正极反应为_______________________。
(3)化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图3所示:
图3
电池中的负极为________(填“甲”或“乙”),甲的电极反应式为_____________,电池工作时,理论上每净化1 mol尿素,消耗O2的体积(标准状况下)约为________L。
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章检测(十一) 第六章 化学反应与能量(基础卷)
1.B 2.D
3.C 根据题干信息抑制析氢反应可以提高多碳产物的生成率,可知析氢反应与生成多碳产物的反应在同一电极(Cu电极)上发生,A项错误;Cu电极为阴极,IrOxTi电极为阳极,阴离子向阳极移动,但是存在质子交换膜,则Cl-无法移动到IrOxTi电极,应当是阳极区产生的H+穿过质子交换膜移向阴极,B项错误;由题图可知,阴极为CO2得到电子被还原为C2H4、C2H5OH等,电解质溶液显酸性,发生的反应有2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e-===C2H5OH+3H2O,C项正确;阳极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,每转移1 mol电子,阳极生成0.25 mol氧气,即生成标准状况下5.6 L氧气,D项错误。
4.B 根据题中所给信息,潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀,则正极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,A项错误;负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,厌氧细菌促使SO与H或H2反应生成S2-,S2-及正极上生成的 OH-与Fe2+可分别生成FeS、Fe(OH)2,B项正确;SO与H2反应可表示为4H2+SOS2-+4H2O,C项错误;向钢中加入铜,发生电化学腐蚀时,铜作正极,Fe作负极,从而加速钢管的腐蚀,D项错误。
5.A A.反应1是氮气和氢气反应生成氨气,断裂氮氮键和氢氢键,形成氮氢键,A正确;B.反应2是氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,该反应属于氧化还原反应,有电子转移,B错误;C.催化剂a表面发生的是合成氨反应,属于氮的固定,C错误;D.形成化学键放出热量,因此在催化剂b表面形成氮氧键的过程是放热过程,D错误。
6.B 根据已学知识,①式是燃烧反应,属于典型的放热反应,ΔH1<0;②式是需要持续加热的反应,属于典型的吸热反应,ΔH2>0;×①式-②式可得③式,则ΔH3=ΔH1-ΔH2,由于ΔH1<0,ΔH2>0,所以ΔH3<0,A错误。ΔH1=(ΔH2+ΔH3),C错误。⑤式是铝热反应,属于典型的放热反应,则ΔH5<0,③式+⑤式可得④式,则ΔH4=ΔH3+ΔH5,由于ΔH5<0,则ΔH4<ΔH3(负值的绝对值大的反而小),B正确,D错误。
7.A 甲为铜锌电池,锌为负极,铜为正极,H+在铜上得电子发生还原反应,所以Cu电极附近溶液中H+浓度减小,故A项错误;乙为纽扣电池,正极Ag2O得电子发生还原反应,反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-,故B项正确;丙为锌锰干电池,锌筒作负极,发生氧化反应被消耗,所以锌筒会变薄,故C项正确;丁为铅酸蓄电池,放电时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,所以使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,离子浓度减小,导电能力下降,故D项正确。
8.B A.由图示可知,电极M上H2O―→O2,氧元素化合价升高,失电子,电极M为负极,电极N为正极,正极的电势高于负极,故A正确;B.2CO2+2H2O===2HCOOH+O2 ΔH>0,正反应吸热,该装置把光能转化为电能和化学能,故B错误;C.正极上CO2得电子生成甲酸,电极反应式为CO2+2e-+2H+===HCOOH,故C正确;D.根据总反应的化学方程式2CO2+2H2O===2HCOOH+O2可知,若制得9.2 g(0.2 mol)HCOOH,整套装置吸收0.2 mol二氧化碳、放出0.1 mol氧气,则整套装置质量增加8.8 g-3.2 g=5.6 g,故D正确。
9.C A.由题图可知,取代产物1为,取代产物2为,取代产物2的能量更低,故稳定,A正确;B.反应①的活化能比反应②小,故反应①比反应②的速率大,B正确;C.两个反应均为放热反应,升温,平衡均逆向移动,C错误;D.选择合适的催化剂,可降低反应②的活化能,增大反应②的速率,提高单位时间内取代产物2的含量,D正确。
10.C 该电池通过光照发生化学反应,形成原电池,将光能转化为化学能,故A不符合题意;根据图示,在a电极上H+获得电子变成氢气,a电极的电极反应为2H++2e-===H2↑,故B不符合题意;根据图示,光照后,b电极上Fe2+失去电子,电极反应为Fe2+-e-===Fe3+,故C符合题意;电池工作时,a极区消耗的H+的物质的量与通过离子交换膜进入a极区的H+相等,因此a极区溶液的pH不变,故D不符合题意。
11.CD 由题意可知,左侧装置为原电池,在电极b上O2转化为H2O,发生还原反应,故电极b为正极,电极a为负极,石墨电极d为阳极,石墨电极c为阴极,整个装置中电子流动的方向为电极a→石墨电极c,石墨电极d→电极b,A正确;石墨电极c为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,故在饱和NaCl溶液中滴入酚酞溶液,石墨电极c处先变红,B正确;若2 mol H2S完全燃烧,则释放的热能为632 kJ,但原电池是将化学能转化为电能,只会产生少量的热能,故电路中每通过4 mol电子(消耗2 mol H2S),电池内部释放的热能远小于632 kJ,C错误;根据关系式2H2S~S2~4e-~2H2可知,电极a每增重32 g(生成0.5 mol S2),导气管e将收集到1 mol H2,即在标准状况下体积为22.4 L,D错误。
12.B A.催化剂可降低反应的活化能,提高反应速率,根据反应①②可知,Ce4+是H2O分解为H2和O2的催化剂,A正确;Ce3+是反应②的反应物,B错误;C.根据盖斯定律,由(①+②×2-③×2)×2得到④,故ΔH4=2ΔH1+4ΔH2-4ΔH3,C 正确;D.对于同一反应,在相同时间段内用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,反应④中生成H2、O2的速率之比为2∶1,D正确。
13.B 由图知,电极b上硝酸根离子转化为铵根离子,被还原,则电极b为阴极,接电源负极,A正确;硝酸根离子转化为铵根离子,N元素化合价从+5降低到-3,则处理1 mol NO电路中转移8 mol e-,B不正确;阳极氯离子失去电子被氧化生成HClO:Cl-+H2O-2e-===HClO+H+,C正确;电极b的反应式为10H++NO+8e-===NH+3H2O,D正确。
14.D A.由题图可知,左侧发生还原反应,碳布上的介孔SnO2(mSnO2/CC)作为阴极催化剂,A正确;B.该方法对于减少温室效应和有效利用二氧化碳具有重要意义,B正确;C.阴极反应为CO2+2H++2e-===HCOOH,阳极反应为CH3OH+H2O-4e-===HCOOH+4H+,电路中每转移4 mol电子,阳极区有4 mol H+通过质子交换膜进入阴极区,并在阴极区参加反应,阴极区和阳极区的产物都为HCOOH,工作一段时间后阴极区和阳极区pH都会降低,C正确;D.总反应为2CO2+CH3OH+H2O3HCOOH,电路中转移4 mol电子时,生成3 mol HCOOH,D错误。
15.AD 石墨作电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,阳极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,阴极先后发生两个反应;Cu2++2e-===Cu,2H++2e-=== H2↑。由收集到O2为2.24 L可知电解过程中共转移0.4 mol电子,而在生成2.24 L H2的过程中转移0.2 mol电子,所以Cu2+共得到电子0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,电解前Cu2+的物质的量和电解得到Cu的物质的量都为0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系:c(K+)+2c(Cu2+)=c(NO),c(K+)+c(H+)=c(NO),得电解前 c(K+)=0.2 mol·L-1,电解后c(H+)=0.4 mol·L-1,综上分析,故选AD。
16.解析:(1)根据图像可知,①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=Eal-Ea2=126 kJ·mol-1-928 kJ·mol-1=-802 kJ·mol-1;②S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-577 kJ·mol-1;根据盖斯定律,由①-②×2可得CH4(g)+2SO2(g)===CO2(g)+2S(g)+2H2O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1。
(2)由题图可知,①CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH1=+(a-b) kJ·mol-1,②CO(g)+2H2(g)===C2H4(g)+H2O(g) ΔH2=-(e-d) kJ·mol-1,根据盖斯定律,由2×①+2×②可得目标反应2CO2(g)+6H2(g)===C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=2ΔH1+2ΔH2=2(a-b) kJ·mol-1-2(e-d) kJ·mol-1=2(a-b+d-e) kJ·mol-1,该反应前后气体分子数减少,ΔS<0,由题图可知,该反应为放热反应,ΔH<0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进行可知,该反应低温有利于自发进行。
(3)将已知热化学方程式依次编号①②,根据盖斯定律,由①×2+②可得4CO(g)+2NO2(g)===N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b) kJ·mol-1,标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol,放出的热量为 kJ。
答案:(1)CH4(g)+2SO2(g)===2S(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1 (2)2(a-b+d-e) kJ·mol-1 低温 (3)
17.(1)负 Zn-2e-===Zn2+ O2+2H2O+4e-===4OH- (2)有无色气泡产生,溶液显红色 A 2Cl--2e-===Cl2↑ 2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH (3)纯铜 Cu2++2e-===Cu 粗铜 减小
18.解析:(1)根据盖斯定律,-2ΔH1+2ΔH2=ΔH3,则有ΔH2==-149.73 kJ·mol-1。
(2)①汽车尾气中含有NOx和CO,可转化为无毒的N2和CO2,化学方程式为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。根据盖斯定律知,由已知的两个热化学方程式相减可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-564 kJ·mol-1-180 kJ·mol-1=-744 kJ·mol-1。
②一般来说,活化能越低化学反应速率越快,在相同的时间内可以得到更多的产物,因此甲醇裂解过程主要经历的方式应为A。
③反应热=生成物的总能量-反应物的总能量,放热最多时生成物的能量与反应物的能量差值最大。根据图示,过渡态Ⅳ两端的物质能量差值最大,放热最多,该步反应的方程式为CHO*+3H*===CO*+4H*(或CHO*===CO*+H*)。
答案:(1)-149.73 kJ·mol-1
(2)①2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-744 kJ·mol-1
②A ③CHO*+3H*===CO*+4H*(或CHO*===CO*+H*)
19.解析:(1)该燃料电池中,正极上通入O2,石墨Ⅱ为正极,电极反应式为O2+2N2O5+4e-===4NO,负极上通入NO2,石墨Ⅰ为负极,电极反应式为NO2+NO-e-===N2O5。(2)由信息可知,电解质溶液为酸性,正极1个O2得到4个电子生成H2O,CH3CH2OH、CH3COOH的分子式分别为C2H6O、C2H4O2,碳元素化合价分别为-2、0,可得CH3CH2OH-4e-―→CH3COOH,依据电荷守恒前面减4个负电荷,后面加4个H+,最后用水配平,即CH3CH2OH+H2O-4e-===CH3COOH+4H+。(3)根据图示可知,甲电极上CO(NH2)2反应生成二氧化碳和氮气,N元素化合价升高,失电子,为电源的负极,电解质溶液为酸性,则其电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-===CO2↑+N2↑+6H+,该反应的总方程式为2CO(NH2)2+3O2===2CO2+2N2+4H2O,根据关系式2CO(NH2)2~3O2可知,电池工作时,理论上每净化1 mol尿素,消耗O2的体积为1.5 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L。
答案:(1)负 NO2+NO-e-===N2O5
(2)CH3CH2OH+H2O-4e-===CH3COOH+4H+ O2+4e-+4H+===2H2O (3)甲 CO(NH2)2+H2O-6e-===CO2↑+N2↑+6H+ 33.6
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