【題目】甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)高爐冶鐵過(guò)程中，甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關(guān)反應(yīng)為：

CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=260kJmol﹣1

已知：2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=﹣566kJmol﹣1

則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為 。

(2)如圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)，通過(guò)裝置Ⅱ實(shí)現(xiàn)鐵棒上鍍銅。

①b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式： ；

②電鍍結(jié)束后，裝置Ⅰ中KOH溶液的濃度 (填寫(xiě)“變大”、“變小”或“不變”)，裝置Ⅱ中Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式： 。

③在此過(guò)程中若完全反應(yīng)，裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

答

【答案】(1)2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=﹣46 kJ/mol

(2)①O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ②變小 Cu-2e- =Cu2+ ③1.12

【解析】

試題分析：(1)①CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+260kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律，由①×2+②得：2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=-46 kJ/mol；

(2)①II中實(shí)現(xiàn)鍍銅，則Cu作陽(yáng)極、Fe作陰極，I中a處電極為負(fù)極、b處電極為正極，負(fù)極上通入燃料、正極上通入氧化劑氧氣，正極電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-═4OH-；

②根據(jù)I中電池反應(yīng)為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，KOH參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液中KOH濃度降低，則溶液的pH減��；

③串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，所以消耗甲烷的體積=×22.4L/mol=1.12L，故答案為。

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】由A、B兩種烴組成的混合氣體，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化關(guān)系如圖所示。

（1）A的相對(duì)分子質(zhì)量是_______________。

（2）A、B化學(xué)式分別為___________、____________，A、B互為______________。

（3）A分子中碳原子_______在一條直線(xiàn)上（填“可能”、“一定”、“一定不”）；A分子的二氯代物有______（填數(shù)目）種。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖表示化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化，據(jù)圖判斷下列說(shuō)法中合理的是（ ）

A．500mL 2.0mol·L－1 HCl和500mL 2.0mol·L－1 NaOH的反應(yīng)符合圖1，且ΔE＝57.3kJ

B．500mL 2.0mol·L－1 H2SO4和500mL 2.0mol·L－1 Ba（OH）2的反應(yīng)符合圖2，且ΔE＝114.6kJ

C．發(fā)生圖1能量變化的任何反應(yīng)，一定不需加熱即可發(fā)生

D．CaO、濃硫酸溶于水時(shí)的能量變化符合圖1

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】同溫同壓下，相同體積的CO2和NO兩種氣體，兩者的物質(zhì)的量的比為_(kāi)________，密度之比為_(kāi)__________，質(zhì)子數(shù)之比為_(kāi)_____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氯化亞銅廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成。工業(yè)上以低品位銅礦（主要含CuS、Fe2O3、SiO2）為原料，制備氯化亞銅的生產(chǎn)工藝如下：

(1)CuS中Cu的化合價(jià)為_____________。

(2)濾渣Ⅰ的成分除S之外還有__________，反應(yīng)Ⅰ中MnO2的作用是______________

(3)已知生成氫氧化物的pH如下表：

沉淀物

Fe(OH)3

Mn(OH)2

Cu(OH)2

開(kāi)始沉淀的pH

2.7

8.3

4.2

完全沉淀的pH

3.2

9.8

6.7

則反應(yīng)Ⅱ中用氨水調(diào)節(jié)pH值的范圍是________________。

(4)檢驗(yàn)濾液Ⅱ中是否含有Fe3+的試劑是____________。

(5)請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)回答：

①反應(yīng)中Ⅲ生成難溶MnCO3的離子方程式_____________；

②反應(yīng)Ⅳ素所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。

(6)氯化亞銅的定量分析：

步驟Ⅰ.稱(chēng)取0.2500g的樣品和10.0mL 1.0mol/L的FeCl3溶液置于250mL錐形瓶中，不斷搖動(dòng)；

步驟Ⅱ.待樣品溶解后，加水10.0mL和3滴指示劑；

步驟Ⅲ.用0.1000mol/L CeOSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至終點(diǎn)，并記錄讀數(shù)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，測(cè)得數(shù)據(jù)如下：

序號(hào)

1

2

3

起始讀數(shù)

0.95mL

0.70mL

1.00mL

終點(diǎn)讀數(shù)

20.95mL

24.95mL

21.00mL

已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+

①數(shù)據(jù)處理：計(jì)算CuCl純度________________；

②誤差分析：下列操作會(huì)使滴定結(jié)果偏高的是__________________。

A.錐形瓶中有少量蒸餾水

B.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視滴定管刻度線(xiàn)，其他操作正確

C.0.1000mol/L CeOSO4溶液久置后濃度變小

D.滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失

E.所取FeCl3溶液體積偏大

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】24mL濃度為0.05molL﹣1的Na2SO3溶液，恰好與20mL濃度為0.02molL﹣1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)，已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化為Na2SO4 ， 則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為（ ）
A.+2
B.+3
C.+4
D.+5

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的消毒劑，主要用于水、砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是制取亞氯酸鈉的工藝流程：

已知：①NaClO2的溶解度隨著溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出。

②ClO2氣體在中性和堿性溶液中不能穩(wěn)定存在。

回答下列問(wèn)題：

（1）用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。除雜操作時(shí)，往粗鹽水中先加入過(guò)量的_________（填化學(xué)式），至沉淀不再產(chǎn)生后。再加入過(guò)里的Na2CO3和NaOH，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。在無(wú)隔膜電解槽中用惰性電極電解一段時(shí)間生成NaClO3,陽(yáng)極反應(yīng)式為_______

（2）X酸是_________。寫(xiě)出二氧化氯發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式_______，吸收塔內(nèi)的溫度不宜過(guò)高的原因?yàn)?/span>________

（3）亞氯酸鈉在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用，但ClO2有毒，經(jīng)測(cè)定，25℃時(shí)各組分含量隨pH變化情況如圖所示（Cl-沒(méi)有畫(huà)出）。則下列分析正確的是（_____）

A．亞氯酸鈉在堿性條件下較穩(wěn)定

B．25℃時(shí)，HClO2的濃度隨PH增大而增大

C．PH=6時(shí)，溶液中含氯微粒的濃度大小為：c(HClO2)>c(ClO2-)>c(ClO2)>c(Cl-)

D. 25℃時(shí)，該溶液在pH=4時(shí)比pH=2時(shí)更適合漂白

(4)aKg 30%的雙氧水理論上可最多制得___Kg NaClO2·3H2O

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，組成一種原電池。試回答下列問(wèn)題(燈泡功率合適)：

(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，燈泡________ (填“亮”或“不亮”，填“亮”做a題，填“不亮”做b題)。

a．若燈泡亮，則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為______________；Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為________________________________________________________________________。

(2)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，燈泡________ (填“亮”或“不亮”，填“亮”做a題，填“不亮”做b題)。

a．若燈泡亮，Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】工業(yè)上有一種用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g); ΔH=-49.0kJ/mol。某溫度下，將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖實(shí)線(xiàn)所示（實(shí)線(xiàn)）。圖中數(shù)據(jù)a（1,6）表示：在1min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6mol。

（1）第一分鐘內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是________列式并計(jì)算該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K=______

（2）下列時(shí)間段平均反應(yīng)速率最大的是_______

A.0-1min B.1-3min C.3-8min D.8-11min

（3）僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線(xiàn)所示。曲線(xiàn)I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是__________，曲線(xiàn)Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變的是_____________。

（4）若在d點(diǎn)時(shí)向體系內(nèi)充入2molCO2和2molH2O，此時(shí)V正_____V逆（大于，小于，等于）

（5）已知：

①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g); ΔH1=-283.0kJ/mol

②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); ΔH2=-241.8kJ/mol

③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); ΔH3=-192.2kJ/mol

在工業(yè)上常用CO和H2合成甲醇，該反應(yīng)的熱方程式為_____________

（6）如圖是甲醇燃料電池原理示意圖，回答下列問(wèn)題：電池負(fù)極的電極反應(yīng)是：__________。

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