Question

【題目】(1)關于反應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.可以把反應設計成原電池，實現(xiàn)能量的轉化

C.該反應在常溫下不易被觀察，因為具有較高的活化能，反應速率小

D.選用合適的催化劑，有可能使反應在常溫常壓下以較快的速率進行

(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可以實現(xiàn)淡化海水和濃縮海水的分離。

①圖中膜a應選用________(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廢液時所發(fā)生反應的化學反應方程式：______。

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

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。一定實驗條件下，測得乙醇的超臨界水氧化結果如圖，其中x為以碳元素計的物質的量分數(shù)，如xCO＝，t為反應時間。 CO的分布分數(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的分布分數(shù)隨時間變化如圖所示，隨著溫度升高，CO分布分數(shù)峰值出現(xiàn)的時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為反應中間產物，CO2為反應最終產物) 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，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，鈉離子向陰極區(qū)移動；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；溫度升高促進水的電離，水的電離常數(shù)增大。

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

B. 該反應是一個自發(fā)的氧化還原反應，可以將該反應設計成原電池，將化學能轉化為電能，B正確；

C. 該反應無沉淀氣體生成，在常溫下不易被觀察，但因為具有較高的活化能，反應速率小，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，銀離子得電子生成銀單質，水中氧元素失去電子生成氧氣，所以反應的化學方程式為：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3；

(3)①常溫下Kw =10-14，水電離產生的c(H+)=10-7mol/L，電離度變?yōu)槌�溫下�?/span>100倍，則此時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為反應中間產物，CO2為反應最終產物，所以CO的分布分數(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為反應中間產物，CO2為反應最終產物)；

③溫度升高時，反應速率加快，如圖可知，單位時間內乙醇氧化生成CO的速率比CO氧化生成CO2的速率快，xCO峰值出現(xiàn)的時間才會提前，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。