研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。
（1）近年來，我國用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣ㄌ峒儯浞磻�(yīng)的化學(xué)方程式為：
  C+  K2Cr2O7+         —     CO2↑+    K2SO4 +    Cr2(SO4)3+  H2O
①完成并配平上述化學(xué)方程式。
②在上述方程式上用單線橋標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。
（2）高溫時(shí)，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時(shí)，測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是                  。
②由MgO可制成“鎂－次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖1，該電池反應(yīng)的離子方程式為          。
    　    
圖1                 圖2                 圖3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝                。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H      0(填“>”“<”或“＝”)。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示，曲線I、II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ     KII(填“＞” “＜”或“＝”)。

（1）①3  2  8  H2SO4  3  2  2  8 （2分）
②（1分）
（2）①2MgSO4 + CO2MgO + SO2 + CO2 + SO3（3分）
②Mg + ClO- + H2O＝Cl- + Mg(OH)2（3分）
（3）①K＝ （2分）   ②＜ （2分）  ③＞ （2分）

解析試題分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)式可知，反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到＋4價(jià)，失去4個(gè)電子，碳是還原劑。Cr元素的化合價(jià)從＋6價(jià)降低到＋3價(jià)，得到3個(gè)電子，K2Cr2O7是氧化劑。根據(jù)電子得失守恒可知，還原劑碳與氧化劑K2Cr2O7的物質(zhì)的量之比是3:2。根據(jù)原子守恒可知，反應(yīng)前還有硫酸參加，因此配平后的方程式為3C+2K2Cr2O7+8H2SO4＝3CO2↑+2K2SO4 +2Cr2(SO4)3+8H2O。
②根據(jù)①可知，用單線橋標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目為。
（2）①用CO還原MgSO4，在750℃時(shí)，測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，其中S元素的化合價(jià)從＋6價(jià)降低到＋4價(jià)，得到2個(gè)電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知，CO的氧化產(chǎn)物是CO2，且與SO2的物質(zhì)的量相等，因此此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是2MgSO4 + CO2MgO + SO2 + CO2 + SO3。
②根據(jù)圖1可知，鎂是負(fù)極失去電子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂。次氯酸鹽在正極得到電子，被還原為氯離子，所以該電池的總反應(yīng)離子方程式為Mg + ClO- + H2O＝Cl- + Mg(OH)2。
（3）①化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝。
②根據(jù)圖2可知，在甲醇的含量達(dá)到最大值后，如果升高溫度，甲醇的含量反而降低，這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0。
③根據(jù)圖3可知，曲線Ⅱ首先達(dá)到平衡狀態(tài)，這說明曲線Ⅱ的反應(yīng)速率快。但曲線Ⅱ?qū)?yīng)的甲醇物質(zhì)的量小于曲線I對(duì)應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量。由于該反應(yīng)是體積減小的放熱的可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)條件應(yīng)該是升高溫度，促使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此平衡常數(shù)減小，即KⅠ＞KII。
考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)配平、表示；原電池判斷；平衡常數(shù)以及外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響

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：填空題

利用海水可以提取溴和鎂，提取過程如下。

(1)提取溴的過程中，經(jīng)過兩次Br－→Br2轉(zhuǎn)化的目的是________，吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________。用平衡移動(dòng)原理解釋通空氣的主要目的是_______。
(2)從MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶體的主要操作是________________、過濾、洗滌、干燥。
(3)依據(jù)上述流程，若將10 m3海水中的溴元素轉(zhuǎn)化為工業(yè)溴，至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積為________L(忽略Cl2的溶解)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

銅是生物體必需的微量元素，也是人類最早使用的金屬之一。銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國計(jì)民生各個(gè)方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
（1）寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）為了保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出廢舊印刷電路板中的銅，最終實(shí)現(xiàn)銅的回收利用。寫出溶出銅的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，該反應(yīng)的氧化劑是______________；當(dāng)生成19.2 g Cu時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為__________mol。
（4）銅在潮濕的空氣中能發(fā)生吸氧腐蝕而生銹，銅銹的主要成分為Cu2（OH）2CO3（堿式碳酸銅）。試寫出上述過程中負(fù)極的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）研究性學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測(cè)定某試樣CuSO4·5H2O（不含能與I－反應(yīng)的氧化性雜質(zhì)）的含量。取a g試樣配成100 mL溶液，每次取25.00 mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。寫出該反應(yīng)的離子方程式：___________________________。繼續(xù)滴加KI溶液至沉淀不再產(chǎn)生，溶液中的I2用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6，平均消耗c  mol/L的Na2S2O3溶液V mL。則試樣中CuSO4·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

中國氣象局的數(shù)據(jù)顯示，2013年全國平均霧霾天數(shù)為52年來之最。形成霧霾的主要成份為：生產(chǎn)生活中排放的廢氣、汽車尾氣及揚(yáng)塵等。
（1）用CH4可以消除汽車尾氣中氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(l) △H＝－955 kJ/mol
2NO2(g)＝N2O4(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式                  。
（2）已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)  △H＝－41kJ/mol，某溫度下，向容積為2L的密閉容器中充入2.0molCO(g)和2.0molH2O(g)，在tmin時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得放出了32.8kJ熱量，則tmin內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為        ，由此可知在該溫度下反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為        。相同條件下，向同一密閉容器中充入1.0molCO2和1.0molH2反應(yīng)達(dá)到平衡后，吸收的熱量為      kJ。
（3）堿式硫酸鋁法煙氣脫硫工藝主要有以下三步
①向Al2(SO4)3溶液中投入粉末狀石灰石，生成堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液。
②堿式硫酸鋁吸收SO2，Al2(SO4)3·Al2O3+3SO2＝Al2(SO4)3·Al2(SO3)3，請(qǐng)寫出Al2(SO4)3·Al2O3與過量燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式                    。
③將Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3，可選用氧化劑為         （填代號(hào)）

A．濃硫酸B．KMnO4溶液C．5%的H2O2溶液D．空氣
該步反應(yīng)的目的是                              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

H2O2在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥上都有廣泛的用途。
（1）H2O2是二元弱酸，寫出第一步的電離方程式                       ，第二步的電離平衡常數(shù)表達(dá)式Ka2＝              。
（2）許多物質(zhì)都可以做H2O2分解的催化劑。一種觀點(diǎn)認(rèn)為：在反應(yīng)過程中催化劑先被H2O2氧化（或還原），后又被H2O2還原（或氧化）。下列物質(zhì)都可做H2O2分解的催化劑，在反應(yīng)過程中先被氧化，后被還原的是            。
①I－            ②Fe3＋             ③Cu2＋           ④Fe2＋
（3）用堿性氫氧燃料電池合成H2O2，具有效率高，無污染等特點(diǎn)。電池總反應(yīng)為：
H2 + O2 + OH－ ＝ H2O + HO2－。寫出正極反應(yīng)式：                  。
（4）H2O2是一種環(huán)境友好的強(qiáng)氧化劑。電鍍廢水（主要含Cu2＋、Ni2＋，還含少量Fe3＋、Fe2＋、Cr3＋ 等）制備硫酸鎳的一種流程如下：

①第（ⅰ）步，加入H2O2反應(yīng)的離子方程式                  。
②第（ⅱ）步，濾渣中的主要成分在醫(yī)療上的用途是                。
③為測(cè)定NiSO4·n H2O的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取2.627g樣品，配制成250.00 mL溶液。準(zhǔn)確量取配制的溶液25.00 mL，用0.04000 mol·L－1的EDTA（Na2H2Y）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ni2+（離子方程式為Ni2＋+ H2Y2－＝NiY2－+ 2H＋），消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL。則硫酸鎳晶體的化學(xué)式為              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某體系中存在如下反應(yīng)：
①       ②
(1)反應(yīng)①中H2S作_______劑，反應(yīng)②屬于_______反應(yīng)。(填“氧化”或“還原”)
(2)若在反應(yīng)①中失去0.2 mol電子，則反應(yīng)②中可生成_______g碘。
(3)寫出并配平碘酸鉀與硫化氫反應(yīng)的化學(xué)方程式，同時(shí)標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：______。
(4)由上述反應(yīng)可推知_______。
a．氧化性：K2SO4＞KIO3           b．酸性：HIO3＞H2SO4
c．還原性：H2S＞I2              d．反應(yīng)過程中溶液的酸性逐漸減弱

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
（1）利用反應(yīng)：6NO2＋8NH37N2＋12H2O可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是       L。
（2）①已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   ΔH＝?196.6 kJ·mol–1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)   ΔH＝?113.0 kJ·mol–1
請(qǐng)寫出NO2與SO2反應(yīng)生成SO3(g)和NO的熱化學(xué)方程式                        。
②一定條件下，將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是         。
a．體系壓強(qiáng)保持不變                    b．混合氣體顏色保持不變
c．SO3和NO的體積比保持不變          d．每消耗1 mol SO2的同時(shí)生成1 molNO2
③測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1:6，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝          。
（3）汽車尾氣中的一氧化碳可通過如下反應(yīng)降低其濃度：CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)。已知某溫度下，在兩個(gè)恒容密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，容器中各物質(zhì)的起始濃度及正、逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請(qǐng)用“＞”或“＜”或“＝”填寫表中的空格。

容器編號(hào)
c(CO)／mol·L–1
c(O2)／mol·L–1
c(CO2)／mol·L–1
υ(正)和υ(逆)
大小比較
①
2.0×10–4
4.0×10–4
4.0×10–4
υ(正)＝υ(逆)
②
1.0×10–3
4.0×10–4
5.0×10–4
υ(正)    υ(逆)
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。濕法、干法制備高鐵酸鹽的原理如下表所示。
（1）工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀（K2FeO4）的流程如下圖所示：

廢液
 

  

①洗滌粗品時(shí)選用異丙醇而不用水的理由是：                                 。
②反應(yīng)I的化學(xué)方程式為                                                  。
③反應(yīng)II的離子方程式為                                                  。
④已知25℃時(shí)Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38，反應(yīng)II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,則需要調(diào)整pH=        時(shí)，開始生成Fe(OH)3（不考慮溶液體積的變化）。
（2）由流程圖可見，濕法制備高鐵酸鉀時(shí)，需先制得高鐵酸鈉，然后再向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液，即可析出高鐵酸鉀。
①加入飽和KOH溶液的目的是：                           。
②由以上信息可知：高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉        （填“大”或“小”）。
濕法
 		強(qiáng)堿性介質(zhì)中，F(xiàn)e(NO3)3與NaClO反應(yīng)生成紫紅色高鐵酸鹽溶液
 
干法
 		Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物
 
 
（3）干法制備K2FeO4的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）配平該反應(yīng)并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：KMnO4＋HCl =  MnCl2＋  KCl＋  Cl2↑＋  H2O
（2）氧化劑是________________，氧化產(chǎn)物是__________________(填化學(xué)式)。
（3）若生成71 g Cl2消耗的HCl是___________________，被氧化的HCl是_______________。
（4）CS2（液體）能在O2中完全燃燒，生成CO2和SO2，若將0.1 mol CS2在1 mol O2中完全燃燒，所得混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積為__________L。
Ⅱ、(6分)（1）下列A. B. C. D　是中學(xué)常見的混合物分離或提純的基本裝置

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要將A. B.C. D裝置填入適當(dāng)?shù)目崭裰小?br />①分離汽油和氯化鈉溶液____________________
②用自來水制取蒸餾水__________________
③除去粗鹽溶液中懸浮的泥沙_______________________________
（2）檢驗(yàn)Fe3+常用的試劑除堿外，還可以將KSCN溶液滴入待檢測(cè)溶液中，其產(chǎn)生的現(xiàn)象是______
________________________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________________。

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