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【題目】“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經濟”正成為科學家研究的主要課題。

(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質),這種顆?捎萌缦卵趸ㄌ峒,請完成該反應的化學方程式:

___ C+ ___ KMnO4+ H2SO4 = ____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+

(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二組數(shù)據(jù):

實驗組

溫度℃

起始量/mol

平衡量/mol

達到平衡所需時間/min

CO

H2O

H2

CO

1

650

4

2

1.6

2.4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

①實驗1中以CO2表示的化學反應速率為__________(保留小數(shù)點后二位數(shù),下同)。

②實驗2條件下平衡常數(shù)K=_________,該反應為 _____(填“吸”或“放”)熱反應。

(3)已知在常溫常壓下:

① 2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol

② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol

③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學方程式:_____________

(4)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應原理,設計如圖所示的電池裝置。

①該電池負極的電極反應為:_______________。

②該電池工作時,溶液中的OH______極移動。

【答案】 5 C + 4KMnO4 + 6 H2SO4 = 5CO2↑+ 4MnSO4 + 2K2SO4+ 6H2O 0.13mol/(L·min) 0.17 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)ΔH=-354.8KJ/mol CH3OH+8OH—6e-=CO32-+6 H2O

【解析】(1)由反應方程式可知,C元素從0價升高為+4Mn元素從+7價降低為+2價,所以最小公倍數(shù)為20則配平后的方程式為 5 C + 4KMnO4 + 6 H2SO4 5CO2↑+ 4MnSO4 + 2K2SO4+ 6H2O;

(2)①由表中實驗1的數(shù)據(jù),結合反應方程式可知,n(CO2)起始=0,平衡時n(CO2)平衡=n(H2)平衡=1.6mol則以CO2表示的化學反應速率為== 1.3(L·min);②實驗2中各物質的平衡濃度為c(CO2)平衡=c(H2)平衡=0.2mol/L,c(CO)平衡=0.8mol/Lc(H2O)平衡=0.3mol/L,則K2= = = 0.17;同理求出實驗1K1 = 2.7,可見,當溫度升高時,平衡常數(shù)K值減小,即平衡向左移動,則該反應為放熱反應;

(3)根據(jù)要求甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和水的化學方程式為CH3OHO2CO +2H2O根據(jù)蓋斯定律(②)/2 可得CH3OH(l)O2(g)CO(g) +2H2O(g) ΔH=-354.8KJ/mol;

(4)該裝置的原理實質就是甲醇在堿性條件下的燃燒,反應的離子方程式為2CH3OH3O24OH 2CO326H2O,所以通氧氣的一極為正極,其電極反應式為O22H2O4e=4OH,則甲醇在負極反應,其電極反應式為CH3OH+8OH—6e-=CO32-+6 H2O;根據(jù)原電池工作原理,在電解質溶液中,陰離子向負極移動,所以溶液中的OH向負極即甲醇的一極移動。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】生活中為了延長鮮花的壽命,通常會在花瓶中加入鮮花保鮮劑。下表是0.5 L某種鮮花保鮮劑中含有的成分及含量,閱讀后回答下列問題:

成分

質量(g)

摩爾質量(g/mol)

蔗糖(C12H22O11)

25.00

342

硫酸鉀(K2SO4)

0.25

174

高錳酸鉀(KMnO4)

0.25

158

阿司匹林(C9H8O4)

0.17

180

硝酸銀(AgNO3)

0.02

170

(1)鮮花保鮮劑的下列成分中,屬于電解質的是________(填字母)。

a.蔗糖 b.硫酸鉀

c.高錳酸鉀 d.硝酸銀

(2)欲配制480 mL該鮮花保鮮劑,現(xiàn)已提供下列儀器:

①膠頭滴管、②量筒、③燒杯、④藥匙、⑤電子天平,如要完成實驗,缺少的玻璃儀器還有________(寫儀器名稱)。

(3)寫出該鮮花保鮮劑中K的物質的量濃度的計算式:________(不必化簡)。

(4)m g蔗糖完全燃燒后的產物通過足量的Na2O2固體,充分反應后,固體增加的質量________(“>”“=”“<”)m g。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在某溫度下,將2molA3molB充入一密閉容器中,發(fā)生反應:aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5min后達到平衡,各質的平衡濃度的關系為:[A]a[B]=[C][D]。此時若在溫度不變的情況下將容器的體積擴大為原來的10倍,A的轉化率不發(fā)生變化,則B的轉化率為

A. 60% B. 40% C. 24% D. 4%

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列物質的分類合理的是(
A.氧化物:CO2 , NO,SO2 , H2O
B.堿:NaOH,KOH,Ba(OH)2 , Na2CO3
C.銨鹽:NH4Cl,NH4NO3 , (NH42SO4 , NH3H2O
D.堿性氧化物:Na2O,CaO,Mn2O7 , Al2O3

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】CO和CO2的混合氣體36g,完全燃燒后測得CO2的體積為22.4L(標準狀況下)。

(1)求混合氣體中CO的質量__________

(2)求混合氣體中CO2在標準狀況下的體積__________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某學習小組研究溶液中Fe2+的穩(wěn)定性,進行如下實驗,記錄結果。

【實驗

物質

0 min

1min

1h

5h

FeSO4

淡黃色

桔紅色

紅色

深紅色

(NH4)2Fe(SO4)2

幾乎無色

淡黃色

黃色

桔紅色

1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液pH小于FeSO4的原因是_____________(用離子方程式表示)。溶液的穩(wěn)定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填)。

2)甲同學提出實驗中兩溶液的穩(wěn)定性差異可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保護了Fe2+,因為NH4+具有還原性。進行【實驗】,否定了該觀點,請補全該實驗。

操作

現(xiàn)象

__________,滴加_______,觀察。

與實驗(NH4)2Fe(SO4)2溶液現(xiàn)象相同。

3)乙同學提出【實驗】中兩溶液的穩(wěn)定性差異是溶液酸性不同導致,進行【實驗III】,分別配制0.8 molLpH12、34FeSO4溶液,觀察,發(fā)現(xiàn)pH1FeSO4溶液長時間無明顯變化,pH越大,FeSO4溶液變黃的時間越短。

資料顯示:亞鐵鹽溶液中存在反應4Fe2+O210H2O 4Fe(OH)38H+

由【實驗III】,乙同學可得出實驗的結論是___________________________,原因是___________________________________________________________。

4)進一步研究在水溶液中Fe2+的氧化機理。測定同濃度FeSO4溶液在不同pH條件下,Fe2+的氧化速率與時間的關系如圖(實驗過程中溶液溫度幾乎無變化)。反應初期,氧化速率都逐漸增大的原因可能是__________________________________________。

5)綜合以上實驗,增強Fe2+穩(wěn)定性的措施有__________________________。

6)向溶液中加入一定量H2O2氧化Fe2。為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標準溶液滴定濾液中的Fe2,離子方程式如下:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

①在向滴定管注入K2Cr2O7標準溶液前,滴定管需要檢漏、用蒸餾水洗滌和_____________________,應選用___________式滴定管。

②若滴定xmL濾液中的Fe2,消耗amol·L—1K2Cr2O7標準溶液bmL,則濾液中c(Fe2)=______mol·L-1。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.根據(jù)下列各題中所給出的數(shù)據(jù),可分別求出其溶液的“溶質質量分數(shù)”或溶液的“物質的量濃度”,試判斷并求解。

(1)已知某氫氧化鈉溶液V L中含有N個氫氧根離子,可求出此溶液的________________

(2)已知某氫氧化鈉溶液中Na與H2O的個數(shù)之比為1∶a,則可求出此溶液的________________。

Ⅱ.常溫下,10.0 mL 1.0 mol·L-1的H2SO4(aq),加水稀釋到500 mL,所得H2SO4(aq)的濃度為________mol·L-1;蒸發(fā)濃縮,使溶液的體積為2.40 mL,所得H2SO4(aq)的濃度為________mol·L-1。

Ⅲ.已知標準狀況下1體積水能溶解500體積的氯化氫,則可求出標準狀況下氯化氫飽和溶液中溶質的質量分數(shù)為________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3藍紫色)、Cr(OH)綠色)、Cr2O72橙紅色)、CrO42黃色等形式存在。Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體;卮鹣铝袉栴}:

(1)Cr3Al3的化學性質相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量,可觀察到的現(xiàn)象是________________________

(2)CrO42Cr2O72在溶液中可相互轉化。室溫下初始濃度為1.0 mol·L1Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)c(H)的變化如上圖所示。

①用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉化反應_____________________;

②由圖可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡轉化率________(增大”“減小不變”)。根據(jù)A點數(shù)據(jù),計算出該轉化反應的平衡常數(shù)為___________;

③升高溫度,溶液中CrO42的平衡轉化率減小,則該反應的ΔH________0(大于”“小于等于”)。

(3)在化學分析中采用K2CrO4為指示劑,以AgNO3標準溶液滴定溶液中Cl,利用AgCrO42生成磚紅色沉淀,指示滴定終點的到達。當溶液中Cl恰好沉淀完全(Cl濃度等于1.0×105mol·L1)時,溶液中c(Ag)________mol·L1,此時溶液中c(CrO)等于________mol·L1。(已知Ag2CrO4、AgClKsp分別為2.0×10122.0×1010)。

(4)+6價鉻的化合物毒性較大,常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72還原成Cr3,該反應的離子方程式為_______________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用標準濃度的NaOH溶液來滴定未知濃度的鹽酸,下列操作中會使鹽酸測定濃度比實際濃度偏高的是( 。

①堿式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標準溶液潤洗,②錐形瓶中有少量蒸餾水,實驗時沒有烘干處理,③取未知濃度鹽酸的酸式滴定管用蒸餾水洗凈后,未用待測鹽酸潤洗,④滴定前堿式滴定管尖端氣泡未排除,滴定后氣泡消失,⑤滴定后讀數(shù)時,俯視讀數(shù).

A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ④⑤

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