人工光合作用能夠借助太陽能,用CO2和H2O制備化學(xué)原料.如圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖,下列說法不正確的是( 。
A、催化劑b表面的反應(yīng)是CO2+2H++2e-═HCOOH
B、催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng),有O2產(chǎn)生
C、催化劑a附近酸性減弱,催化劑b附近酸性增強
D、該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程
考點:電解原理,常見的能量轉(zhuǎn)化形式
專題:電化學(xué)專題
分析:根據(jù)裝置圖中電子的流向,判斷催化劑a為陽極電極反應(yīng):2H2O-4 e-═O2+4H+,酸性增強;催化劑b為陰極,電極反應(yīng):CO2+2H++2e-═HCOOH,酸性減弱,總的電池反應(yīng)為2H2O+2CO2═2 HCOOH+O2,該過程把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能.
解答: 根據(jù)裝置圖中電子的流向,判斷催化劑a為陽極電極反應(yīng):2H2O-4e-═O2+4H+,酸性增強;催化劑b為陰極,電極反應(yīng):CO2+2H++2e-═HCOOH,酸性減弱,總的電池反應(yīng)為2H2O+2CO2═2 HCOOH+O2,該過程把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
A、催化劑b表面的反應(yīng)是通入二氧化碳,酸性條件下生成HCOOH,電極反應(yīng)為:CO2+2H++2e-═HCOOH,故A正確;
B、催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng),有O2產(chǎn)生,故B正確;
C、根據(jù)裝置圖中電子的流向,判斷催化劑a為陽極電極反應(yīng):2H2O-4e-═O2+4H+,酸性增強;催化劑b為陰極,電極反應(yīng):CO2+2H++2e-═HCOOH,酸性減弱,故C錯誤;
D、過程中是光合作用,太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故D正確;
故選C.
點評:本題考查了能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的分析應(yīng)用,原電池原理的分析判斷,題目難度中等.
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:

某溶液中大量存在以下濃度的離子:0.2mol/LCl-、0.4mol/LSO42-、0.1mol/LAl3+、0.3mol/LH+、M,則M及其物質(zhì)的量濃度可能為(  )
A、Na+0.2mol/L
B、Zn2+0.2mol/L
C、CO32-  0.2mol/L
D、Ca2+0.1mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列說法中正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))( 。
A、4℃時,5.4mL水中所含的水分子數(shù)是0.3NA(4℃時,水的密度為1.0g/ml)
B、在常溫常壓下,11.2L氯氣所含的原子數(shù)為NA
C、標準狀況下,22.4L氫氣所含的質(zhì)子數(shù)為2 NA
D、2L 1mol?L-1K2SO4溶液中離子的總數(shù)為3 NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某市對大氣進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物),其主要來源為燃煤、機動車尾氣等.因此,對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義.
請回答下列問題:
(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣.
若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學(xué)組分(未表示H+和OH-)及其平均濃度如下表:
離子K+Na+SO42-NO3-
濃度/mol?L-12×10-63×10-62×10-51.5×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為
 
(填“酸性”、“堿性”或“中性”).
(2)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一.
汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如圖1:
寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
 

(3)一定條件下,NOX在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出.寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式并用單線橋表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
 

(4)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量,其工作原理示意圖如圖2:
①Pt電極上發(fā)生的是
 
反應(yīng)(填“氧化”或“還原”).
②寫出NiO電極的電極反應(yīng)式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某化學(xué)研究小組以銅為電極電解飽和食鹽水,探究過程如下:
實驗1:如右圖所示連接裝置,電源接通后,與電池負極相連的銅絲上有大量氣泡產(chǎn)生;與電池正極相連的銅絲由粗變細.電解開始30s內(nèi),陽極附近出現(xiàn)白色渾濁,然后開始出現(xiàn)橙黃色渾濁,此時測定溶液的pH約為10.隨著沉淀量的逐漸增加,橙黃色沉淀慢慢聚集在試管底部,溶液始終未出現(xiàn)藍色.
 實驗2:將實驗1中試管底部的橙黃色沉淀取出,分裝在兩支小試管中,以后的操作和現(xiàn)象如下:
序號操作現(xiàn)象
滴入稀硝酸溶液沉淀溶解,有無色氣泡產(chǎn)生,最終得到藍色溶液
滴入稀硫酸溶液橙黃色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)樽霞t色不溶物,溶液呈現(xiàn)藍色
閱讀資料:常見銅的化合物顏色如下:
物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色
氯化銅固體呈棕色,濃溶液呈綠色,稀溶液呈藍色氫氧化亞銅(不穩(wěn)定)橙黃色
堿式氯化銅綠色氫氧化銅藍色
氧化亞銅磚紅色或橙黃色氯化亞銅白色
請回答下列問題:
(1)銅的常見正化合價為
 
、
 
,最終試管底部橙黃色沉淀的化學(xué)式
 

(2)陰極上發(fā)生的反應(yīng)為
 
;陽極上發(fā)生的反應(yīng)為
 

(3)寫出實驗2中①、②的離子方程式:
 
,②
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

汽車尾氣是城市空氣的主要污染物之一,其主要有害成分是CO、氮氧化物(NOx)等.

(1)NOx產(chǎn)生的原因之一是汽車發(fā)動機工作時引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化值如圖1所示,則:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=
 

(2)汽車尾氣中CO、NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題.某研究小組在實驗室用某新型催化劑對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進行研究,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如圖2.
①NO與CO混存時,相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

②1000K,
n(NO)
n(CO)
=5:4時,NO的轉(zhuǎn)化率為75%,則CO的轉(zhuǎn)化率約為
 

③由于
n(NO)
n(CO)
在實際過程中是不斷變化的,保證NO轉(zhuǎn)化率較高的措施是將溫度大約控制在
 
K之間.
(3)汽車尾氣中NOx有望通過燃料電池實現(xiàn)轉(zhuǎn)化.已經(jīng)有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料電池,其原理如圖3.
①圖中石墨Ⅱ為電池的
 
極.
②在該電池使用過程中,石墨I電極上的產(chǎn)物是氧化物Y,其電極反應(yīng)式為
 

(4)甲醇也可用于燃料電池.工業(yè)上采用反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0合成甲醇.
①在恒容密閉反應(yīng)器中,H2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖4所示,則A、B、C三點處對應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的大小關(guān)系為
 

②某高溫下,將6molCO2和8mol H2充入2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡后測得c(CO2)=2.0mol?L-1,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

一定條件下的密閉容器中有如下反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.9kJ?mol-1,下列敘述正確的是( 。
A、4 mol NH3和5 mol O2反應(yīng),達到平衡時放出熱量為905.9 kJ
B、平衡時v(O2)=v(NO)
C、平衡后減小壓強,混合氣體平均摩爾質(zhì)量增大
D、平衡后升高溫度,混合氣體中NO含量降低

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

根據(jù)表中五種短周期元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ/mol),回答下面各題:
元素代號I1I2I3I4
Q2080400061009400
R500460069009500
S7401500770010500
T5801800270011600
U420310044005900
(1)在周期表中,最可能處于同一族的是
 

A.Q和R    B.S和T    C.T和U    D.R和T    E.R和U
(2)下列離子的氧化性最弱的是
 

A.S2+           B.R+         C.T3+D.U+
(3)下列元素中,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是
 

A.硼            B.鈹           C.氦         D.氫
(4)T元素最可能是
 
區(qū)元素,其氯化物的化學(xué)式為
 

(5)請你估計元素U的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將是第
 
個.
(6)如果U、S、T是同周期的三種主族元素,則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是
 
(填元素符號,下同),其中元素
 
的第一電離能反常高的原因是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

X、Y是主族元素,I為電離能,單位是kJ/mol.根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷錯誤的是(  )
元素I1I2I3I4
X500460069009500
Y5801800270011600
A、元素Y的常見化合價是+3價
B、元素X是ⅠA族的元素
C、元素X與氧形成化合物時,化學(xué)式可能是X2O2
D、若元素Y處于第3周期,它可與冷水劇烈反應(yīng)

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同步練習(xí)冊答案