【題目】碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,低碳生活不再只是一種理想,更是一種值得期待的新的生活方式.

(1)CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等.

①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g) H1+489.0kJ/mol

C(石墨)+CO2(g)2CO(g) H2+172.5kJ/mol

CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為____

②氯化鈀(PdCl2)溶液常被應(yīng)用于檢測空氣中微量COPdCl2被還原成單質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;

(2)將兩個石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入C3H8O2構(gòu)成丙烷燃料電池.

①負(fù)極電極反應(yīng)式是:_____;

②某同學(xué)利用丙烷燃料電池設(shè)計了一種電解法制取Fe(OH)2的實驗裝置(如圖所示),通電后,溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長時間不變色.下列說法中正確的是_____(填序號)

A.電源中的a一定為正極,b一定為負(fù)極 B.可以用NaCl溶液作為電解液

CAB兩端都必須用鐵作電極 D.陰極發(fā)生的反應(yīng)是:2H++2e-H2

(3)將不同量的CO(g)H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

實驗組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時間/min

H2O

CO

CO2

1

650

2

4

1.6

5

2

900

1

2

0.4

3

3

900

1

2

0.4

1

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為_____(”)熱反應(yīng);

②實驗2中,平衡常數(shù)K_____;

③實驗3跟實驗2相比,改變的條件可能是_____(答一種情況即可);

(4)2.4g碳在足量氧氣中燃燒,所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中,完全吸收后,溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序_____

【答案】Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H-28.5kJ/mol PdCl2+CO+H2OPd+CO2+2HCl C3H8 +26OH-20e-3+17H2O ABD 放熱 16 使用了催化劑或增大了壓強(qiáng) c(Na+)c()c()c(OH-)c(H+)

【解析】

(1)①根據(jù)蓋斯定律,由已知熱化學(xué)方乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)并進(jìn)行相應(yīng)的加減,據(jù)此計算;②根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;

(2)①根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)式=總反應(yīng)方程式﹣正極的電極反應(yīng)式來解答;

(3)①比較第二組的第一組反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大小以及溫度對化學(xué)平衡和轉(zhuǎn)化率的影響來判斷;

②首先利用三段式計算出平衡時各物質(zhì)的濃度,根據(jù)K=計算;

③實驗3跟實驗2相比,溫度相同,濃度相同,但實驗3達(dá)到平衡所用時間少,反應(yīng)速率更大,但平衡狀態(tài)沒有發(fā)生移動;

(4)2.4g碳是0.2mol,燃燒生成0.2molCO2,與0.3molNaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO2+3NaOHNaHCO3+Na2CO3+H2O,生成0.1molNa2CO3、0.1molNaHCO3,在含等物質(zhì)的量的碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液中,碳酸根離子水解大于碳酸氫根離子的水解,水解使溶液顯堿性,以此來解答。

(1)Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g)H1+489.0kJ/mol

C(石墨)+CO2(g)2CO(g)H2+172.5kJ/mol

由①﹣②×3,得到熱化學(xué)方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H=﹣28.5kJ/mol,故答案為:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H=﹣28.5kJ/mol,

②氧化還原反應(yīng)規(guī)律,COPdCl2溶液反應(yīng),PdCl2被還原成單質(zhì),則CO被氧化成CO2,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,有水參與反應(yīng)同時生成氯化氫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:PdCl2+CO+H2OPd+CO2+2HCl,故答案為:PdCl2+CO+H2OPd+CO2+2HCl;

(2)C3H8O2構(gòu)成丙烷燃料電池的總反應(yīng):C3H8+5O2+6OH3+7H2O,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+4e+2H2O4OH,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:C3H8 +26OH20e3+17H2O;故答案為:C3H8 +26OH20e3+17H2O;

A.因為生成的氫氣將裝置中原有氧氣溢出,所以氫氣從B端陰極析出,A電極則是鐵做陽極失去電子生成亞鐵離子,電源中的aA相連,則a為正極,bB相連,則b為負(fù)極,選項A正確;

B.電解池中陽極是鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,陰極是溶液中的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以電解質(zhì)溶液中的陰離子不會在陽極失電子,所以選用NaCl溶液不影響實驗,選項B正確;

C.陽極應(yīng)該用鐵電極,陰極可以是鐵也可以是其他惰性電極,選項C錯誤;

D.陰極氫離子放電,其電極反應(yīng)為2H++2eH2,選項D正確;

答案選ABD;

(3)①實驗1CO的轉(zhuǎn)化率為1.6mol4mol×100%40%,實驗2CO的轉(zhuǎn)化率為0.4mol2mol×100%20%,則實驗1的轉(zhuǎn)化率大于實驗2,則說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)放熱,故答案為:放熱;

根據(jù)K= ==16,故答案為:16;

③實驗3跟實驗2相比,溫度相同,濃度相同,但實驗3達(dá)到平衡所用時間少,反應(yīng)速率更大,但平衡狀態(tài)沒有發(fā)生移動,應(yīng)是使用了催化劑,又由于反應(yīng)前后氣體體積不變,則增大了壓強(qiáng),平衡也不移動,也可能為壓強(qiáng)的增大,故答案為:使用了催化劑或增大了壓強(qiáng);

(4)2.4g碳是0.2mol,燃燒生成0.2molCO2,與0.3molNaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO2+3NaOHNaHCO3+Na2CO3+H2O,生成0.1molNa2CO30.1molNaHCO3,在含等物質(zhì)的量的碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液中,c(Na+)最大,碳酸根離子水解大于碳酸氫根離子的水解,則c()c(),水解使溶液顯堿性,則c(OH)c(H+),顯性離子大于隱性離子,所以c()c()c(OH)c(H+),即離子濃度大小為:c(Na+)c()c()c(OH)c(H+),故答案為:c(Na+)c()c()c(OH)c(H+)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化硫是重要的工業(yè)原料,探究其制備方法和性質(zhì)具有非常重要的意義。

(1)簡述使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硫酸的操作____。

(2)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計用如下圖裝置驗證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。

(3)能說明SO2具有氧化性的實驗現(xiàn)象為_________________。

(4)為驗證SO2的還原性,充分反應(yīng)后,取試管b中溶液分成三份,分別進(jìn)行如下實驗:

方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成

方案Ⅱ:向第二份溶液加入品紅溶液,紅色退去

方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀

上述方案中合理的是________(”“”);試管b中發(fā)生反應(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】銅是重要的工業(yè)原材料,現(xiàn)有銅、氧化亞銅組成的混合物,某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究其組成情況,取35.2 g混合物加入0.5 L 3.4 mol·L1的稀硝酸,固體物質(zhì)完全反應(yīng),生成一氧化氮4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。向所得溶液中加入aL 2.0 mol·L1氫氧化鈉溶液,恰好使溶液中的銅離子沉淀完全。

(1)氧化亞銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________

(2)混合物中,銅的物質(zhì)的量為____________;氧化亞銅的物質(zhì)的量為______________。

(3)所加氫氧化鈉溶液的體積是____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】溫度T℃時,在初始體積為1L的兩個密閉容器甲(恒容)、乙(恒壓)中分別加入0.2molA0.1molB,發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g) x C(g),實驗測得甲、乙容器中A的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是

A.x可能為4

B.M為容器甲

C.容器乙達(dá)平衡時B的轉(zhuǎn)化率為25%

D.M的平衡常數(shù)大于N

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】煤燃燒排放的煙氣含有SO2NOx(主要成分為NO、NO2的混合物),對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝有多種方法。

(1)堿液吸收法:采用石灰乳脫除SO2.脫除后的主要產(chǎn)物是_____。

(2)液相氧化法:采用 NaClO溶液進(jìn)行脫除。

NaClO水解的離子方程式是_____。

NaClO溶液吸收NO的主要過程如下

iNO(aq)+HClO(aq)NO2(aq)+HCl(aq) H1

ii3NO2(aq)+H2O(1)2HNO3(aq)+NO(aq) H2

NO(aq)轉(zhuǎn)化為HNO3(aq)的熱化學(xué)方程式是_____。

③研究pHNO脫除率的影響。調(diào)節(jié) NaClO溶液的初始pH,NO的脫除率如表:

初始pH

3.5

4.5

5.5

6.5

7.5

NO脫除率

91%

88%

83%

65%

51%

pH影響NO脫除率的原因是_____

(3)研究發(fā)現(xiàn),在液相氧化法中,一定量的SO2能提高NOx的脫除率。當(dāng)pH5.5時,SO2對有效氯含量、NOx脫除率的影響如圖所示。

①據(jù)圖1,通入SO2后有效氯含量降低。SO2HClO反應(yīng)的離子方程式是_____

②針對圖2NOx脫除率提高的原因,研究者提出了幾種可能發(fā)生的反應(yīng):

ASO2+2NO+H2O═N2O+H2SO4

B2SO2+2NO+2H2O═N2+2H2SO4

C4SO2+2NO2+4H2O═N2+4H2SO4

用同位素示蹤法確認(rèn)發(fā)生的反應(yīng):把15NO2NO按一定比例混合,通入SO2的水溶液中,檢測氣體產(chǎn)物。

a.氣體產(chǎn)物中主要含有15NO2、N2O,則發(fā)生的主要反應(yīng)是_____(填序號)

b.同時檢測到氣體產(chǎn)物中還有15N N,產(chǎn)生15N N的化學(xué)方程式是_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】PHB是一種樹脂,有機(jī)物K是一種抗驚厥藥物,它們的合成路線如下:

已知:RR′、R″代表烴基

RCN→H2O/H+RCOOH

RCOOH+

+H2O

(1)B→C的反應(yīng)類型是_____

(2)寫出一定條件下C→D的化學(xué)方程式_____:.

(3)有機(jī)物甲的結(jié)構(gòu)簡式為_____

(4)寫出E→F的化學(xué)方程式_____

(5)已知1mol J最多與2mol NaHCO3反應(yīng);K分子結(jié)構(gòu)中含有一個五元環(huán)與一個六元環(huán).寫出一定條件下J→K的化學(xué)方程式:_____

(6)SA的一種同分異構(gòu)體,分子中沒有環(huán)狀結(jié)構(gòu),S的核磁共振氫譜有三個峰,峰面積之比為631,則S的結(jié)構(gòu)簡式為(寫出一種即可)_____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知某溫度下0.1 mol/L的NaHB(強(qiáng)電解質(zhì))溶液中c(H)>c(OH),則下列關(guān)系一定正確的是(  )

A. c(Na)=c(HB)+2c(B2-)+c(OH)

B. c(Na)=0.1 mol/L≥c(B2-)

C. HB的水解方程式為HB+H2OB2-+H3O

D. 在該鹽的溶液中,離子濃度大小順序為c(Na)>c(HB)>c(B2-)>c(OH)>c(H)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2NO2,一定條件下使反應(yīng)達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如下所示。

A. 反應(yīng)在c 點達(dá)到平衡狀態(tài)

B. 反應(yīng)物濃度:點小于

C. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

D. 時,SO2的轉(zhuǎn)化率:段小于

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知H2A為二元弱酸,20℃時,配制一組c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol/L的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是

A. Ka2(H2A)的數(shù)量級為10-5

B. NaHA溶液中:c(H+)>c(OH-)

C. M點由水電離出的c(H+)>N點由水電離出的c(H+)

D. pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(A2-)

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