(16分)復(fù)方過氧化氫消毒劑具有高效、環(huán)保、無刺激無殘留,其主要成分H2O2。
(1)H2O2不穩(wěn)定、易分解,F(xiàn)e3、Cu2等對(duì)其分解起催化作用,為比較Fe3和Cu2對(duì)H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置。

若利用甲實(shí)驗(yàn),可通過觀察________現(xiàn)象,從而定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是________;若利用乙實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行定量分析,實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略,實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是________。
(2)在含有表面活性劑的酸性水溶液中,以碳為電極,通直流電進(jìn)行電解可制取氫氣和過氧化氫,過氧化氫在          (填“陰極”、“陽極”)產(chǎn)生。                       
以H2O2和硼氫化合物NaBH4(B的化合價(jià)為+3價(jià))作原料的燃料電池,可用作通信衛(wèi)星電源。其工作原理如圖所示,寫出a極上的電極反應(yīng)式:              ,正極材料采用MnO2,MnO2除了作電極材料之外還可能具有的作用為                               

(3)鍺(Ge)與碳是同主族元素,最新研究表明有機(jī)鍺具有明顯的抗腫瘤活性,鍺不與NaOH 溶液反應(yīng),但在有H2O2存在時(shí)可與NaOH 溶液反應(yīng)生成鍺酸鹽,其化學(xué)方程式為                 

(1)產(chǎn)生氣泡的快慢 (2分) 可以消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾 (2分) 產(chǎn)生40mL氣體所需的時(shí)間(2分)
(2)陽極(2分)   BH4- + 8OH- - 8e- = BO2- + 6H2O(3分)  MnO2對(duì)電極反應(yīng)可能具有催化作用(2分)
(3) Ge+2 H2O2+2NaOH=Na2GeO3+3H2O(3分)

解析試題分析:(1)比較Fe3和Cu2對(duì)H2O2分解的催化效果,即為比較過氧化氫分解的反應(yīng)速率的大小,若利用甲實(shí)驗(yàn),可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢現(xiàn)象,從而定性比較得出結(jié)論。將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是可以消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾;若利用乙實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行定量分析,實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略,實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是產(chǎn)生40mL氣體所需的時(shí)間。(2)在含有表面活性劑的酸性水溶液中,以碳為電極,通直流電進(jìn)行電解可制取氫氣和過氧化氫,氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),在陰極生成氫氣,水失電子發(fā)生氧化反應(yīng),過氧化氫在陽極產(chǎn)生。以H2O2和硼氫化合物NaBH4(B的化合價(jià)為+3價(jià))作原料的燃料電池,由題給裝置圖知,a極上的電極反應(yīng)式:BH4- + 8OH- - 8e- = BO2- + 6H2O,正極材料采用MnO2,MnO2除了作電極材料之外還可能具有的作用為MnO2對(duì)電極反應(yīng)可能具有催化作用。(3)鍺(Ge)與碳是同主族元素,根據(jù)題給信息知,鍺在有H2O2存在時(shí)可與NaOH 溶液反應(yīng)生成鍺酸鹽和水,其化學(xué)方程式為Ge+2 H2O2+2NaOH=Na2GeO3+3H2O。
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定、電解原理及電極反應(yīng)式的書寫、化學(xué)方程式的書寫。

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

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

(1)最新“人工固氮”的研究報(bào)道:常溫常壓.光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng):2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)+ Q  
已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如右圖,則此反應(yīng)的 Q    0 (填“>”“<”或“=”)。
(2)常溫下,如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),       (選填編號(hào))。
A.容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化    B.v(N2)/ v(O2)=2:3
C.容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化           D.通入稀有氣體能提高反應(yīng)的速率
(3)將反應(yīng)生成的混合氣體通入水中即可得氨水。用水稀釋0.1mol·L-1氨水,溶液中隨著水量的增加而增大的是            (填字母標(biāo)號(hào))。
A.c(H+)×c(NH3·H2O)/c(OH)    B.c(NH4+)×c(OH)/c(NH3·H2O)
C.c(H+)·c(OH)            D.
(4)常溫下,在恒壓密閉容器中上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,在其他條件不變時(shí),通入2mol N2,請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出正(v).逆(v)反應(yīng)速率隨時(shí)間t變化的示意圖。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知可逆反應(yīng)CO+H2O(g) CO2+H2,達(dá)到平衡時(shí),K=,K是常數(shù),只與溫度有關(guān),與濃度無關(guān)。
(1)830K時(shí),若起始時(shí):c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3mol/L,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為      ;K值為       
(2)830K,若只將起始時(shí)c(H2O)改為6mol/L,則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為      。
(3)若830K時(shí),起始濃度c(CO)=a mol/L,c(H2O)=b mol/L,H2的平衡濃度c(H2)=c mol/L,a、b、c之間的關(guān)系式是                 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(本題共12分)
氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過以下反應(yīng)制得:

29.配平反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。
30.該反應(yīng)的氧化劑是               ,其還原產(chǎn)物是              。
31.上述反應(yīng)進(jìn)程中能量變化示意圖如下,試在圖像中用虛線表示在反應(yīng)中使用催化劑后能量的變化情況。
           
32.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=              。升高溫度,其平衡常數(shù)      (選填“增大”、“減小”或“不變”)。
33.該化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如上圖所示,t2時(shí)引起v突變、v漸變的原因是  
                ,t引起變化的因素為                         ,t5時(shí)引起v大變化、v小變化的原因是                                   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(14分)研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
        ②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)  △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為                                 。
(2)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取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)反應(yīng)過程中測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示,則該反應(yīng)的ΔH                       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2所示,曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K     K(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。
①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為       。
當(dāng)氨碳比=3,達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為:         。
②用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷,該電極反應(yīng)的方程式為            。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(16分)霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法。
(1)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)原理如圖31-1所示:
 
①由圖31-1可知SCR技術(shù)中的氧化劑為:             。
②圖31-2是不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對(duì)應(yīng)的脫氮率,由圖可知最佳的催化劑和相應(yīng)的溫度分別為:          、             
③用Fe做催化劑時(shí),在氨氣足量的情況下,不同c(NO2)/c(NO)對(duì)應(yīng)的脫氮率如圖31-3所示,脫氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=                。已知生成1molN2反應(yīng)放出的熱量為QkJ,此時(shí)對(duì)應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                            。

(2)利用噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO2的常見方法,先將含SO2的廢氣溶于水,再用飽和石灰漿吸收,具體步驟如下:
SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)H+(aq)+HSO3(aq)   I
HSO3(aq)H+(aq)+SO32—(aq)                II
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)              III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s)                IV
④步驟II的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為                  。
⑤該溫度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持為0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,則吸收后溶液中的SO32-的濃度。(寫出計(jì)算過程,保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)  ΔH=Q,其平衡常數(shù)隨溫度變化如下表所示:

溫度/℃
400
500
850
平衡常數(shù)
9.94
9
1
請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為       ,該反應(yīng)的Q      0。
(2)850℃時(shí)在體積為10L反應(yīng)器中,通入一定量的CO和H2O(g),發(fā)生上述反應(yīng),CO和H2O(g)濃度變化如圖所示,則0~4min時(shí)平均反應(yīng)速率v(CO)=   

(3)若在500 ℃時(shí)進(jìn)行,且CO、H2O(g)的起始濃度均為0.020mol/L,該條件下,CO的最大轉(zhuǎn)化率為         。
(4)若在850℃時(shí)進(jìn)行,設(shè)起始時(shí)CO和H2O(g)共為1mol,其中水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為x平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為y,試推導(dǎo)y隨x變化的函數(shù)關(guān)系式為     。
(5)某電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)2CO2=2CO+O2的轉(zhuǎn)化,使CO重復(fù)使用。已知該反應(yīng)的陽極應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2,則陰極反應(yīng)式為                   。
(6)有人提出可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO=2C+O2(ΔH>0)來消除CO的污染,請(qǐng)判斷上述反應(yīng)能否發(fā)生     (填“可能”或“不可能”),理由是              。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

碳和碳的化合物廣泛的存在于我們的生活中。
(1)根據(jù)下列反應(yīng)的能量變化示意圖,2C(s)+O2(g) =2CO(g) △H=       。


(2)在體積為2L的密閉容器中,充人1 mol CO2和3mol H2,一定
條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  △H
測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如右圖所示:
①從反應(yīng)開始到平衡,H2O的平均反應(yīng)速率v(H2O)=              。
②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是         (填編號(hào))。
A.升高溫度             B.將CH3OH(g)及時(shí)液化移出
C.選擇高效催化劑    D.再充入l mol CO2和4 mol H2
(3) CO2溶于水生成碳酸。已知下列數(shù)據(jù):

弱電解質(zhì)
H2CO3
NH3.H2O
電離平衡常數(shù)( 25℃)
Ka1=" " 4.30 × 10一7
Ka2=" " 5.61× 10一11
Kb = 1.77× 10一5
現(xiàn)有常溫下1 mol·L-1的( NH4)2CO3溶液,已知:NH4+水解的平衡常數(shù)Kh=Kw/Kb,
CO32-第一步水解的平衡常數(shù)Kh=Kw/Ka2。
①判斷該溶液呈      (填“酸”、“中”、 “堿”)性,寫出該溶液中CO32-
發(fā)生第一步水解的離子方程式               。
②下列粒子之間的關(guān)系式,其中正確的是                              。
A.c(NH4+)>c(HCO3-)> c(CO32-)>(NH4+)
B.c(NH4+)+c(H+)= c(HCO3-)+c(OH-)+ c(CO32-)
C. c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)=1mol/L
D. c(NH4+)+ c(NH3.H2O)="2" c(CO32-)+ 2c(HCO3-) +2c(H2CO3)
(4)據(jù)報(bào)道,科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室已研制出在燃料電池的反應(yīng)容器中,利用特
殊電極材料以CO和O2為原料做成電池。原理如圖所示:通入CO的管口是    (填“c”或“d”),寫出該電極的電極反應(yīng)式:          。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

(1)在硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3是反應(yīng)的關(guān)鍵,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,反應(yīng)混合體系SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)),根據(jù)圖示回答下列問題:

①反應(yīng)   0(填“>”或“<”)。若在恒溫恒容條件下,上述反應(yīng)達(dá)到平衡,再給該平衡體系中通入SO3氣體,容器內(nèi)的壓強(qiáng)   (填“增大”、“減小”或“不變”),平衡   移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方何”、“逆反應(yīng)方向’或“不”)若在恒溫恒壓條件下,上述反應(yīng)達(dá)到平衡,再給該平衡體系中通人大量氮?dú)夂螅w系重新達(dá)到平衡,此平衡與原平衡相比較,SO2的物質(zhì)的量 __(填“增大”、“減小”或“不變”),O2的物質(zhì)的量濃度     (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②若溫度為T1、 T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1K2 則K1    K2(填“>”、“<”或“=”),反應(yīng)進(jìn)行到D點(diǎn)狀態(tài)時(shí),V      V(填“>”、“<”或“=”)
③在一個(gè)固定容積為5L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,在500℃開始反應(yīng),半分鐘達(dá)到平衡,測(cè)得容器內(nèi)含SO3 0.18 mol,則v(O2)=    mol·L-1·min-1,若繼續(xù)通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,平衡發(fā)生了移動(dòng),再次達(dá)到平衡后,            mol<n(SO3)<    mol.
(2)已知三種無色溶液:a.NaHCO3溶液,b.AlCl3溶液,c.NaAlO2溶液,它們兩兩反應(yīng)均能生成Al(OH)3沉淀。請(qǐng)回答下列問題:
①兩種溶液恰好完全反應(yīng),所得溶液中c(OH)=是水的離子積),則這兩種溶液可為     (填字母)。
②能體現(xiàn)出NaHCO3在反應(yīng)中,HCO3的水解程度小于電離程度的離于方程式為           

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