精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

【題目】歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應對冰川融化和全球變暖,使得對如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源顯得更加緊迫。請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質。

(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),這種顆粒可用如下氧化法提純, 請完成該反應的化學方程式

_____C+____ KMnO4+____H2SO4____CO2↑+_____MnSO4+ ______K2SO4+_____H2O

(2)焦炭可用于制取水煤氣,測得12g碳與水蒸氣完全反應生成水煤氣時,吸收了131.6kJ熱量。

反應的熱化學方程式為_________________。

(3)工業(yè)上在恒容密閉容器中用下列反應合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=akJ/mol 如表所列數據是反應在不同溫度下的化學平衡常數(K)。

判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據是___________。(填序號)

A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等

B.混合氣體的平均相對分子質量不變

C.混合氣體的密度不變

D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化

②某溫度下,將2molCO和一定量的H2充入2L的密閉容器中,充分反應l0min后,達到平衡時測得c(CO)=0.2 mol/L,則以H2表示的反應速率v(H2)=________。

(4)CO還可以用做燃料電池的燃料,某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,該電池用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質,CO為負極燃氣,空氣與CO2的混和氣為正極助燃氣,制得在650℃下的燃料電池,其正極反應式:O2+2CO2+4e-=2CO32-,則負極反應式為___________________。

(5)向BaSO4沉淀中加入飽和碳酸鈉溶液,充分攪拌,棄去上層淸液,如此處理多次,可使BaSO4 全部轉化為BaCO3發(fā)生反應:BaSO4(s) + CO32-(aq)=BaCO3(s) +SO42-(aq)。己知某溫度下該 反應的平衡常數 K=4.0×10-2,BaSO4的Ksp=1.0×10-10,則 BaCO3的溶度積 Ksp=______。

【答案(1)5、4、6、5、4、2、6(2分)

(2)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.6kJ·mol-1(2分)

(3)BD(2分)0.16mol/(L·min)(2分)

(4)2CO+2CO32--4e-=4CO2(2分)(5)2.5×10-9(2分)

解析】

試題分析:(1)反應中C元素的化合價由0升高為+4,一個碳原子化合價變化4,Mn元素的化合價由+7價降低為+2,1高錳酸鉀化合價變化5,45的最小公倍數為20,由化合價升降總數相等可知,C的化學計量數為4,高錳酸鉀的化學計量數為4,最后由質量守恒定律可知得化學反應為5C+4 KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O;

(2)12g碳的物質的量為1mol,與水蒸氣完全反應生成CO、H2吸收131.6kJ熱量,該反應的熱化學方程式為C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.6 kJmol

(3)A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等均表示正反應速率,不能說明反應達到平衡狀態(tài),A錯誤;B.混合氣體的質量不變,物質的量減小,所以混合氣體的平均相對分子質量不變可以說明反應達到平衡狀態(tài),B正確;C.混合氣體的質量不變,容積不變,則混合氣體的密度始終不變,C錯誤;D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化說明反應達到平衡狀態(tài),D正確,答案選BD。

②某溫度下,將2 mol CO和一定量的H2充入2 L的密閉容器中,充分反應10min后,達到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L,則CO濃度變化了1mol/L-0.2mol/L=0.8mol,所以根據方程式可知氫氣濃度變化了1.6mol/L,則以H2表示的反應速率v(H2)=1.6mol/L÷10min=0.16 mol /(L·min)。

(4)負極CO失去電子,結合碳酸根生成二氧化碳,則負極電極反應式為2CO + 2CO32- -4e-4CO2

(5)根據方程式可知該反應的平衡常數K=4.0×10-2,所以BaCO3的溶度積Ksp2.5×10-9

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列物質中,不能由兩種單質直接化合得到的是(

A.HCl B.Na2O2 C.MgO D.FeCl2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】將一定體積密度為1.84 g/cm3、質量分數為98%的濃硫酸稀釋成1 000 mL、物質的量濃度為2 mol/L的稀硫酸。求:

1)原濃硫酸的物質的量濃度;

2)原濃硫酸的體積。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法錯誤的是(
A.非金屬兩原子間不可能形成離子鍵
B.非金屬元素不可能形成離子化合物
C.含有非極性鍵的分子,不一定是共價化合物
D.離子化合物中一定不含共價鍵

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】常溫下向10mL0.1mol·L-1的HR溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液,所得溶液pH及導電性變化如圖。下列分析不正確的是

A.ab點導電能力增強,說明HR為弱酸

B.b點溶液pH=7說明NH4R沒有發(fā)生水解

C.c 點溶液存在 c(NH4+)>c(R-)、c(OH-)>c(H+)

D.b~c任意點溶液均有 c(H+)·c(OH-)=KW=1.0×10-14

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是

A.物質發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化

B.伴有能量變化的物質變化都是化學變化

C.在吸熱反應中,反應物的總能量高于生成物的總能量

D.需要加熱的化學反應一定是放熱反應

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】小明體檢的血液化驗單中,葡萄糖為5.9mmol/L。表示該指標的物理量是(

A.溶解度(s B.物質的量濃度(c C.質量分數(w D.摩爾質量(M

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗操作中錯誤的是( )。

A.蒸發(fā)操作時,不能使混合物中的水分完全蒸干后才停止加熱

B.蒸餾操作時,應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口處

C.分液操作時,分液漏斗中下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出

D.萃取操作時,應選擇有機萃取劑,且萃取劑的密度必須比水大

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法錯誤的是

A. 蔗糖可作調味劑 B. 細鐵粉可作食品抗氧劑

C. 雙氧水可作消毒劑 D. 熟石灰可作食品干燥劑

查看答案和解析>>

同步練習冊答案