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(1)我國科研團隊設計了一種表面鋰摻雜的錫納米粒子催化劑s-SnLi可提高電催化制甲酸鹽的產(chǎn)率,同時釋放電能,實驗原理如圖所示。

①放電時,正極的電極反應為
CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-
CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-
。若使用鉛蓄電池為該裝置充電,產(chǎn)生1molO2,則鉛蓄電池的正極質(zhì)量
增加
增加
(填“增加”或“減少”)
128
128
g。
②研究發(fā)現(xiàn),使用催化劑Sn或者s-SnLi均能有效減少副產(chǎn)物CO的生成,其原因是
使用催化劑Sn或者s-SnLi生成CO時活化能大,反應速率慢
使用催化劑Sn或者s-SnLi生成CO時活化能大,反應速率慢
。
(2)電化學法也可合成氨。如圖是用低溫固體質(zhì)子導體作為電解質(zhì),用Pt-C3N4作陰極催化劑電解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意圖如圖所示。

①Pt-C3N4電極反應產(chǎn)生NH3的電極反應式
N2+6e-+6H+═2NH3
N2+6e-+6H+═2NH3
。
②實驗研究表明,當外加電壓超過一定值以后,發(fā)現(xiàn)陰極產(chǎn)物中氨氣的體積分數(shù)隨著電壓的增大而減小,分析其可能原因
超過一定電壓以后,H+得電子變成H2,而且速率比氮氣快
超過一定電壓以后,H+得電子變成H2,而且速率比氮氣快

③該裝置使用甲醇(CH3OH)燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH)作為電源,寫出負極的電極反應
CH3OH-6e-+8OH-=
CO
2
-
3
+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=
CO
2
-
3
+6H2O

(3)某學習小組設想利用A裝置電解制備綠色硝化劑N2O5,裝置如圖(c、d為惰性電極)。已知:無水硝酸可在液態(tài)N2O4中發(fā)生微弱電離。

①A裝置中通入SO2一極的電極反應式為
SO2-2e-+2H2O=
SO
2
-
4
+4H+
SO2-2e-+2H2O=
SO
2
-
4
+4H+
。
②寫出生成N2O5的電極反應式
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
。

【答案】CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-;增加;128;使用催化劑Sn或者s-SnLi生成CO時活化能大,反應速率慢;N2+6e-+6H+═2NH3;超過一定電壓以后,H+得電子變成H2,而且速率比氮氣快;CH3OH-6e-+8OH-=
CO
2
-
3
+6H2O;SO2-2e-+2H2O=
SO
2
-
4
+4H+;N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:10引用:1難度:0.9
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