【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(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題。

(1)用電弧法合成的儲(chǔ)氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆粒可用如下氧化法提純,請(qǐng)完成該反應(yīng)的化學(xué)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(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二組數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)組

溫度℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時(shí)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(shí)驗(yàn)1中以CO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為__________(保留小數(shù)點(diǎn)后二位數(shù),下同)。

②實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=_________,該反應(yīng)為 _____(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。

(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(xué)方程式:_____________。

(4)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置。

①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為:_______________。

②該電池工作時(shí),溶液中的OH______極移動(dòng)。

【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 負(fù)

【解析】(1)由反應(yīng)方程式可知,C元素從0價(jià)升高為+4價(jià)Mn元素從+7價(jià)降低為+2價(jià),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(shí)驗(yàn)1的數(shù)據(jù),結(jié)合反應(yīng)方程式可知,n(CO2)起始=0,平衡時(shí)n(CO2)平衡=n(H2)平衡=1.6mol則以CO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為== 1.3(L·min);②實(shí)驗(yàn)2中各物質(zhì)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(shí)驗(yàn)1K1 = 2.7,可見,當(dāng)溫度升高時(shí),平衡常數(shù)K值減小,即平衡向左移動(dòng),則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

(3)根據(jù)要求甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和水的化學(xué)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(shí)質(zhì)就是甲醇在堿性條件下的燃燒,反應(yīng)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(yīng)式為O22H2O4e=4OH,則甲醇在負(fù)極反應(yīng),其電極反應(yīng)式為CH3OH+8OH—6e-=CO32-+6 H2O;根據(jù)原電池工作原理,在電解質(zhì)溶液中,陰離子向負(fù)極移動(dòng),所以溶液中的OH向負(fù)極即甲醇的一極移動(dòng)。

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】生活中為了延長鮮花的壽命,通常會(huì)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(zhì)量(g)

摩爾質(zhì)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(zhì)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(shí)驗(yàn),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(zhì)的量濃度的計(jì)算式:________(不必化簡)。

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

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科目:高中化學(xué) 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(yīng):aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5min后達(dá)到平衡,各質(zhì)的平衡濃度的關(guān)系為:[A]a[B]=[C][D]。此時(shí)若在溫度不變的情況下將容器的體積擴(kuò)大為原來的10倍,A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則B的轉(zhuǎn)化率為

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

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)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(xué) 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(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

(1)求混合氣體中CO的質(zhì)量__________。

(2)求混合氣體中CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組研究溶液中Fe2+的穩(wěn)定性,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),記錄結(jié)果。

【實(shí)驗(yàn)

物質(zhì)

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(xué)提出實(shí)驗(yàn)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(hù)了Fe2+,因?yàn)?/span>NH4+具有還原性。進(jìn)行【實(shí)驗(yàn)】,否定了該觀點(diǎn),請(qǐng)補(bǔ)全該實(shí)驗(yàn)。

操作

現(xiàn)象

__________,滴加_______,觀察。

與實(shí)驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2溶液現(xiàn)象相同。

3)乙同學(xué)提出【實(shí)驗(yàn)】中兩溶液的穩(wěn)定性差異是溶液酸性不同導(dǎo)致,進(jìn)行【實(shí)驗(yàn)III】,分別配制0.8 molLpH12、34FeSO4溶液,觀察,發(fā)現(xiàn)pH1FeSO4溶液長時(shí)間無明顯變化,pH越大,FeSO4溶液變黃的時(shí)間越短。

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

由【實(shí)驗(yàn)III】,乙同學(xué)可得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是___________________________,原因是___________________________________________________________。

4)進(jìn)一步研究在水溶液中Fe2+的氧化機(jī)理。測定同濃度FeSO4溶液在不同pH條件下,Fe2+的氧化速率與時(shí)間的關(guān)系如圖(實(shí)驗(yàn)過程中溶液溫度幾乎無變化)。反應(yīng)初期,氧化速率都逐漸增大的原因可能是__________________________________________。

5)綜合以上實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液前,滴定管需要檢漏、用蒸餾水洗滌和_____________________,應(yīng)選用___________式滴定管。

②若滴定xmL濾液中的Fe2,消耗amol·L—1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液bmL,則濾液中c(Fe2)=______mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)”或溶液的“物質(zhì)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(gè)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)狀況下1體積水能溶解500體積的氯化氫,則可求出標(biāo)準(zhǔn)狀況下氯化氫飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3藍(lán)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(lán)色固體。回答下列問題:

(1)Cr3Al3的化學(xué)性質(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化反應(yīng)_____________________;

②由圖可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率________(增大”“減小不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù),計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________;

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

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

(4)+6價(jià)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(yīng)的離子方程式為_______________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用標(biāo)準(zhǔn)濃度的NaOH溶液來滴定未知濃度的鹽酸,下列操作中會(huì)使鹽酸測定濃度比實(shí)際濃度偏高的是(  )

①堿式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,②錐形瓶中有少量蒸餾水,實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí),俯視讀數(shù).

A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ④⑤

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