【題目】(10)利用太陽(yáng)光分解水制氫是未來(lái)解決能源危機(jī)的理想方法之一。某研究小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光分解水制氫。反應(yīng)過(guò)程中所需的電能由太陽(yáng)能光電池提供,反應(yīng)體系中I2Fe2+等可循環(huán)使用。

1)寫(xiě)出電解池A、電解池B和光催化反應(yīng)池中反應(yīng)的離子方程式。

2)若電解池A中生成3.36 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),電解池B中生成Fe2+的物質(zhì)的量為 。

3)若循環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí),電解池A中流入和流出的HI濃度分別為a mol·L1b mol·L1,光催化反應(yīng)生成Fe3+的速率為c mol·L1,循環(huán)系統(tǒng)中溶液的流量為Q(流量為單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的溶液體積)。試用含所給字母的代數(shù)式表示溶液的流量Q。

【答案】

1)電解池A2H++2I-H2↑+I2

電解池B4Fe3++2H2O O2↑+4H++4Fe2+

光催化反應(yīng)池:2Fe2++I22Fe3++2I-

20.3 mol;

3 c/(a-b)L·min-1

【解析】

試題分析:(1)由圖可知,電解池A中,電解HI生成氫氣與I2,電解池中總反應(yīng)的離子方程式為:2H++2I-H2↑+I2 ,電解池B中為電解鐵鹽溶液,生成Fe2+、O2、H+,電解池中總反應(yīng)的離子方程式為:4Fe3++2H2O4Fe2++O2↑+4H+,光催化反應(yīng)池中為Fe2+I2、H+,生成Fe3+、I-H+,光催化反應(yīng)池中總反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++I22Fe3++2I-,故答案為:2H++2I-H2↑+I2 ;4Fe3++2H2O4Fe2++O2↑+4H+2Fe2++I22Fe3++2I-;

2)若電解池A中生成3.36LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),氫氣的物質(zhì)的量==0.15mol,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.15mol×2=0.3mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,電解池B中生成Fe2+的物質(zhì)的量為=0.3mol,故答案為:0.3mol;

3)若電解池A中流入和流出的HI濃度分別為amol/Lbmol/L,則單位時(shí)間內(nèi)消耗的HI的物質(zhì)的量為(a-b)×Qmol/L,根據(jù)反應(yīng)方程式得失電子守恒,光催化反應(yīng)池中單位時(shí)間內(nèi)生成Fe3+的物質(zhì)的量為cmol/min,則有(a-b)×Qmol/L=cmol/min,故答案為:Q=L/min

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反應(yīng)中,現(xiàn)采取下列措施:

縮小體積,增大壓強(qiáng)

增加碳的量

通入CO2

恒容下充入N2

恒壓下充入N2

能夠使反應(yīng)速率增大的措施是

A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①③④

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B、CD為短周期元素,AM電子層有1個(gè)電子,B的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的2倍,C的最高化合價(jià)為最低化合價(jià)絕對(duì)值的3倍,CD同周期,D的原子半徑小于C

1B位于元素周期表第____周期第____族。

2C2-離子的結(jié)構(gòu)示意圖為____A+、C2-、D-中離子半徑最小的是____。(用具體離子符號(hào)表示)

3BC2與二氧化碳的結(jié)構(gòu)相似,其結(jié)構(gòu)式為____。A2C的電子式為____。

4A、D元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,不能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )

乙烯 乙烷 乙苯 乙炔 二氧化硫 甲苯 異戊二烯

A. ②③⑥ B. ②③⑤⑥⑦⑧ C. ②⑦ D. ②⑤⑦

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組將甲、乙、丙裝置連接如圖,除G、H外所有電極均為惰性電極。電解一段時(shí)間后,D電極質(zhì)量增加。試回答下列問(wèn)題:

1電源A極是____極填“正”或“負(fù)”;乙裝置F電極附近的現(xiàn)象是____。

2欲用丙裝置給銅鍍銀。G應(yīng)該是____填“Ag”或“Cu”。

3如用甲醇燃料電池如圖充當(dāng)電源,寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)方程式:____;若用丁裝置如圖代替乙裝置,寫(xiě)出丁裝置中反應(yīng)的總化學(xué)方程式是____。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.用直接加熱氧化鋁的方法冶煉得到鋁

B.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過(guò)物理變化可以得到鉀單質(zhì)

C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2

D.高爐煉鐵的過(guò)程是通過(guò)置換反應(yīng)得到鐵

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列離子方程式,正確的是

A. 澄清石灰水中通入過(guò)量二氧化碳:Ca2+ +2OH +CO2 =CaCO3↓+H2O

B. 碳酸鈉溶液中加入二氧化硅:CO32 +SiO2=SiO32 +CO2

C. 二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng):SiO2 +2OH =SiO32+H2

D. 硅酸與燒堿溶液中和:H2SiO3 +2OH = SiO32+2H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】己知1 mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化如下圖所示。

(1)請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________。

某溫度時(shí),在0.5L密閉容器中,某一反應(yīng)的A、B氣體物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析求得:

(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________。

(3)反應(yīng)開(kāi)始至4min時(shí),B的平均反應(yīng)速率為_(kāi)__________。

(4)第4min時(shí),正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為:v(正)_______v(逆)(填、<=,下同)。

(5)第8min時(shí),v(正)______v(逆)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】把鋁條放入盛有過(guò)量稀鹽酸的試管中,不影響氫氣產(chǎn)生速率的因素是( )

A.鹽酸的濃度 B.鋁條的表面積

C.溶液的溫度 D.加少量固體NaCl

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案