本试题 “2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家GerhardErtl,以表彰他在表面化学领域研究所取得的开拓性成就。某反应在Pt/Al2O3/Ba催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所...” 主要考查您对燃料电池
合成氨(人工固氮)
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
燃料电池:
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池。
(1)氧氧燃料电池以氢气为燃料(作负极),以氧气为氧化剂(作正极),可用酸性电解质(如稀H2SO4),也可用碱性电解质(如KOH)。
①若电解质是酸性的,在电极反应式中不能出现OH-。
负极:
正极:
总反应式:
②若电解质是碱性的,在电极反应式中不能出现H+。
负极:
正极:
总反应式:
(2)甲烷一氧气燃料电池
若将金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通入甲烷和氧气。
负极:
正极:
总反应式:
新型化学电源的考查及解题指导:
近几年高考试题中出现的新型电池,有“氢镍电池”“高铁电池”“锌一锰碱性电池”、我国首创的“海洋电池”“燃料电池”(如新型细菌燃料电池、CO燃料电池)、“锂离子电池”“银锌电池~纽扣电池”等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量 (单位质量释放的能量)高等特点。取材于这些知识点的试题,由于题材广、信息新、陌生度大,所以,大多数考生认为这类试题难度大,而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查的是学生对信息的迁移应用能力。具体有以下几个考查角度:
1.新型电池“放电”时正、负极的判断
2.新型电池“放电”时,电极反应式的书写首先根据电池反应分析物质得失电子情况,然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液巾的离子发生反应;对于较复杂的电极反应,可以利用总反幢方程式减去较简单一极的电极反应式,从而得到较复杂一极的电极反应式。
3.新型电池“充电”时阴、阳极的判断首先明确原电池放电时的正、负极,再根据充电时,阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。
4.新型电池充、放电时,电解质溶液中离子移动方向的判断首先分清电池是放电还是充电;再判断正、负极或阴、阳极,进而可确定离子的移动方向。
人工固氮技术——合成氨:
1.生产原理
2.合成氨的基本生产过程
(1)原料气的制备要实现合成氨的工业化生产,首先要解决氢气和氮气的来源问题。
①氮气的制备合成氨所需要的氮气都取自空气。从空气中制取氮气通常有两种方法:一是将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气;二是将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得到氮气。
②氢气的制备氢气主要来源于水和碳氢化合物。氢气的制取有下表中的几条途径。
(2)原料气的净化
原料气的净化就是除去原料气中的杂质。在制取原料气的过程中,常混有一些杂质,其中的某些杂质会使合成氨所用的催化剂“中毒”(所谓“中毒”即是催化剂失去催化活性),所以必须除去。原料气净化的主要目的是防止催化剂“中毒”。
(3)氨的合成与分离
①氨的合成工业合成氨的主要设备是合成塔。将净化后的原料气经过压缩机压缩后输人合成塔,经过下列化学反应合成氨:
②氨的分离从合成塔出来的混合气体,通常约含15%(体积分数)的氨。为了使氨从未反应的氮气和氢气里分离出来,要把混合气体通过冷凝器使氨液化,然后在气体分离器里把液态氨分离出来导入液氨贮罐。南气体分离器出来的气体,经过循环压缩机,再送到合成塔中进行反应。
3.合成氨适宜条件的选择
外加条件要尽可能加快反应速率,提高反应物的转化率.
4.合成氨的环境保护
随着环境保护意识的增强,以及相关的法律、法规的严格实施,合成氨生产中可能产生的“三废”的处理越来越成为技术改造的重要问题。
(1)废渣
主要来自造气阶段,特别是以煤为原料而产生的煤渣,用重油为原料产生的炭黑等,现在大都将它们用作建材和肥料的原料。
(2)废气
主要是H2S和CO2等气体。对H2S气体的处理,先后采用了直接氧化法(选择性催化氧化)、循环法(使用溶剂将其吸收浓缩)等回收技术。对CO2 的处理,正在不断研究和改进将其作为尿素和碳铵生产原料的途径。
(3)废液
主要是含氰化物和含氨的污水。目前,处理含氰化物污水主要有生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法;处理含氨废水多以蒸馏的方法回收氨达到综合利用的目的,对浓度过低的含氨废水,可用离子交换法治理。
与“2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家GerhardErtl,以表彰他在表...”考查相似的试题有: