【題目】Ⅰ.肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,常溫時(shí)是一種可燃性液體,可用作火箭燃料。

(1)已知在25℃、101kPa時(shí),16g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)猓懦?/span>312kJ的熱量,則N2H4完全燃燒的熱化學(xué)方程式是__________________________________

II.如下圖所示,某研究性學(xué)習(xí)小組利用上述燃燒原理設(shè)計(jì)一個(gè)肼(N2H4)─空氣燃料電池(如圖甲)并探究某些工業(yè)原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜(即只允許陽離子通過)。

根據(jù)要求回答相關(guān)問題:

(2)甲裝置中通入________氣體的一極為正極,其電極反應(yīng)式為:________________。

(3)乙裝置中石墨電極為_________極,其電極反應(yīng)式為_______________;可以用__________________檢驗(yàn)該反應(yīng)產(chǎn)物,電解一段時(shí)間后,乙池中的溶液呈_______性。

(4)圖中用丙裝置模擬工業(yè)中的_________________原理,如果電解后丙裝置精銅質(zhì)量增加3.2g,則理論上甲裝置中肼消耗質(zhì)量為___________g。

(5)如果將丙中的粗銅電極換為Pt電極,則丙中總化學(xué)方程式為___________________________。

【答案】N2H4(l )+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-624kJ/mol 空氣 O2+4e-+2H2O=4OH- 2Cl--2e-=Cl2 濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙 粗銅的精煉 0.8 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

【解析】

(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)量的反應(yīng)熱寫出熱化學(xué)方程式;

(2)正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng);

(3)乙裝置中石墨電極與電源正極連接,為陽極,陽極上是氯離子放電生成氯氣,檢驗(yàn)氯氣的方法是用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙,觀察是否變藍(lán),根據(jù)電解總反應(yīng)方程式,判斷溶液的酸堿性;

(4)根據(jù)同一閉合回路中轉(zhuǎn)移電子相等,列出關(guān)系式:N2H42Cu進(jìn)行分析求解;

(5)Pt電極為惰性電極,用惰性電極電解CuSO4溶液,根據(jù)離子放電的先后順序確定溶液的總反應(yīng)方程式。

(1)16.0g氣態(tài)肼(N2H4)物質(zhì)的量為n(N2H4)=16g÷32g/mol=0.5mol,在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂退,放出熱?/span>312kJ1mol氣態(tài)肼(N2H4)燃燒放熱624kJ,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2H4(l )+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-624kJ/mol;

(2)甲裝置中通入空氣的電極為正極,正極上空氣中的氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2H2O=4OH-

(3)根據(jù)裝置圖可知:乙裝置中石墨電極連接甲裝置的正極,作陽極,在陽極上是氯離子放電生成氯氣,電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2;檢驗(yàn)氯氣的方法是用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙,若觀察到濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),就證明有氯氣產(chǎn)生;陽極為惰性電極,電解飽和食鹽水的總反應(yīng)方程式為:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,可見電解一段時(shí)間后,乙池中的溶液呈堿性;

(4)丙裝置中粗銅連接電源的正極,作陽極,精銅連接電源的負(fù)極,作陰極,電解質(zhì)為硫酸銅溶液,因此圖中用丙裝置模擬工業(yè)中的銅的精煉原理;由于在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,所以根據(jù)關(guān)系式:N2H42Cu,n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05mol,所以n(N2H4)=n(Cu)=×0.05mol=0.025mol,則m(N2H4)= 0.025mol×32g/mol=0.8g

(5)如果將丙中的粗銅電極換為Pt電極,由于Pt電極為惰性電極,因此陽極上是溶液中的OH-失去電子,變?yōu)?/span>O2,陰極上,溶液中的Cu2+獲得電子變?yōu)?/span>Cu單質(zhì),所以丙中總化學(xué)方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知某可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g) H 在密閉容器中進(jìn)行,如圖所示,反應(yīng)在不同時(shí)間t,溫度T和壓強(qiáng)P與反應(yīng)物B在混合氣體中的百分含量(B%)的關(guān)系曲線,由曲線分析下列判斷正確的是(

A. T1<T2P1>P2,m+n>p,H>0

B. T1>T2,P1<P2,m+n>p,H>0

C. T1>T2,P1<P2,m+n<p,H<0

D. T1>T2P1>P2,m+n>p,H>0

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【題目】苯酚對(duì)皮膚有強(qiáng)的腐蝕性,使用時(shí)若不慎沾在皮膚上,最適宜用來洗滌的物質(zhì)是(  )

A.酒精B.硫酸C.稀鹽酸D.NaOH溶液

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【題目】一定條件下存在反應(yīng):C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H>0,向甲、乙、丙三個(gè)恒容容器中加入一定量的初始物質(zhì),各容器中溫度、反應(yīng)物的起始量如下表,反應(yīng)過程中CO的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如圖所示:

容器

容積(L)

0.5

0.5

V

溫度(℃)

T1

T2

T1

起始量

1mol C(s)

1mol H2O(g)

1mol CO(g)

1mol H2(g)

3mol C(s)

2mol H2O(g)

下列說法正確的是

A. 甲容器中,反應(yīng)在5~15mim間的平均速率v(CO)=0.15mol·L-1·min-1

B. 溫度為T1時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=9

C. 乙容器中,若平衡時(shí)n(C)=0.2mol,T2<T1

D. 丙容器的體積V=0.4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色的氣體,易溶于水,是目前國(guó)際上公認(rèn)的第四代高效、無毒的消毒劑。

(1)目前,氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2的方法(如圖所示)。

用石墨做電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2,寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式___________________。

(2)ClO2用水吸收得到溶液為了測(cè)定該溶液的濃度,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)

步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00mL,稀釋成100.0mL試樣,取其中10.00mL試樣加入到錐形瓶中;

步驟2:用稀硫酸調(diào)節(jié)試樣的pH≤20,加入足量的KI晶體,充分反應(yīng);

步驟3:加入淀粉溶液作指示劑,0.2mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)再重復(fù)2次,測(cè)得消耗Na2S2O3溶液的平均值為20.00mL。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

若步驟2所得溶液放置時(shí)間太長(zhǎng)則測(cè)定結(jié)果會(huì)__________。(”、“不變”)

步驟3中,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________ 。

通過計(jì)算確定原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度。(寫出計(jì)算過程)_______________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣,其生產(chǎn)流程如下圖:

1)此流程的第II步反應(yīng)為:CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:

溫度/℃

400

500

830

平衡常數(shù)K

10

9

1

從上表可以推斷:此反應(yīng)是 (填)熱反應(yīng)。在830℃下,若開始時(shí)向恒容密閉容器中充入1mo1CO2mo1H2O,則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為 。

2)在500℃,按照下表的物質(zhì)的量(按照CO、H2OH2、CO2的順序)投入恒容密閉容器中進(jìn)行上述第II步反應(yīng),達(dá)到平衡后下列關(guān)系正確的是 。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

反應(yīng)物投入量

平衡時(shí)H2濃度

吸收或放出的熱量

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

A

1、1、00

c1

Q1

α1

B

0、0、2、2

c2

Q2

α2

C

2、2、0、0

c3

Q3

α3

A2c1= c2 =c3 B2Q1=Q2=Q3 Cα1 =α2 3 Dα1 +α2 =1

3)在一個(gè)絕熱等容容器中,不能判斷此流程的第II步反應(yīng)達(dá)到平衡的是 。

v(CO2)v(H2O)

混合氣體的密度不變

混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變

體系的溫度不再發(fā)生變化

4下圖表示此流程的第II步反應(yīng),在t1時(shí)刻達(dá)到平衡、在t2時(shí)刻因改變某個(gè)條件使?jié)舛劝l(fā)生變化的情況:圖中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件是 、 (寫出兩種)。

t4時(shí)刻通過改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原先的兩倍,在圖中t4t5區(qū)間內(nèi)畫出CO、CO2濃度變化曲線,并標(biāo)明物質(zhì)(假設(shè)各物質(zhì)狀態(tài)均保持不變)。

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【題目】常溫常壓下,下列氣體的密度比空氣大的是

A. H2 B. CH4 C. NH3 D. Cl2

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【題目】下列物質(zhì)中含離子鍵的是

A.Cl2B.CO2C.KClD.CH4

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【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LHF所含分子數(shù)為0.1NA

B. 某溫度下,2LpH=12NaOH溶液中含OH-的數(shù)目為0.02NA

C. 化學(xué)反應(yīng)中每生成1molO2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA

D. 丙烯和環(huán)丙烷組成的42g混合氣體分子中共用電子對(duì)總數(shù)為9NA

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