【題目】目前低碳經(jīng)濟已成為科學家研究的主要課題之一,如何降低大氣中的含量及有效地開發(fā)利用,引起全世界的關(guān)注:

(1)用電弧法合成的儲氫材料常伴有大量的碳納米顆粒雜質(zhì),這些雜質(zhì)顆粒通常用硫酸酸化的錳酸鉀氧化除去,在反應中,雜質(zhì)碳被氧化為無污染氣體而除去,Mn元素轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>,請寫出對應的化學方程式并配平: ______ ;

(2)將不同量的分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應

,得到如下兩組數(shù)據(jù):

實驗組

溫度

起始量

平衡量

達到平衡所

需時間

CO

CO

1

650

2

4

5

2

900

1

2

3

①實驗2條件下平衡時體積分數(shù)為 ______ ;

②下列方法中可以證明上述已達平衡狀態(tài)的是 ______

單位時間內(nèi)生成nmol的同時生成nmolCO

容器內(nèi)壓強不再變化混合氣體密度不再變化

混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化的質(zhì)量分數(shù)不再變化

③已知碳的氣化反應在不同溫度下平衡常數(shù)的對數(shù)值如下表,則反應,在900K時,該反應平衡常數(shù)的對數(shù)值 ______

氣化反應式

lgK

700K

900K

1200K

(3)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫.已知:

請寫出CO的熱化學方程式 ______

(4)時,的溶度積常數(shù)分別是,某含有沉淀的懸濁液中,如果加入等體積的溶液,若要產(chǎn)生沉淀,加入溶液的物質(zhì)的量濃度最小是 ______

(5)時,在醋酸中加入V溶液,測得混合溶液的pH變化曲線如圖所示,下列說法正確的是 ______

A.溶液和溶液中,由水電離出的相等

B.①點時,此時溶液中,

C.②點時,溶液中的

D.③點時,此時溶液中

(6)如圖是一種新型燃料電池,它以CO為燃料,一定比例的熔融混合物為電解質(zhì),圖2是粗銅精煉的裝置圖,現(xiàn)用燃料電池為電進行粗銅的精煉實驗.回答下列問題:

①寫出A極發(fā)生的電極反應式 ______ ;

②要用燃料電池為電進行粗銅的精煉實驗,則B極應該與 ______ “C”“D”相連.

【答案】 ae BC D

【解析】

(1)由題目信息可知,CK2MnO4在硫酸條件下反應生成CO2MnSO4、K2SO4H2O,反應中K2MnO4中錳元素化合價降低4價,碳元素化合價升高4價,化合價升降最小公倍數(shù)為4,故K2MnO4前的系數(shù)是1,碳單質(zhì)前的系數(shù)是1,再根據(jù)原子守恒配平;

(2)①根據(jù)氫氣物質(zhì)的量計算消耗水的物質(zhì)的量,再計算平衡時水的物質(zhì)的量,反應前后氣體物質(zhì)的量不變,則平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為3mol,進而計算平衡時水的體積分數(shù);

②可逆反應到達平衡時,同種物質(zhì)的正逆速率相等,各組分的濃度、含量不變,由此衍生的其它一些物理量不變,判斷平衡的物理量應隨反應的進行發(fā)生改變,該物理量由變化到不變化說明到達平衡;

③已知:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g),令平衡常數(shù)為K1,

C(s)2H2O(g)CO2(g)2H2(g),令平衡常數(shù)為K2,

ⅡⅠ可得:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),故該反應平衡常數(shù)K;

(3)已知:①C(s)O2(g)CO2(g) H1393.5kJmol1

CO2(g)C(s)2CO(g) H2=+172.5kJmol1

S(s)O2(g)SO2(g) H3296.0kJmol1

根據(jù)蓋斯定律,①③可得:2CO(g)SO2(g)S(s)2CO2(g);

(4)某含有BaCO3沉淀的懸濁液中c(CO32)0.2mol/L,根據(jù)碳酸鋇溶度積計算溶液中c(Ba2),如果加入等體積的Na2SO4溶液,計算混合后溶液中c(Ba2),如溶液中生成BaSO4沉淀,則應在混合液中滿足c(Ba2c(SO42)1×1010,計算混合溶液轉(zhuǎn)化硫酸根最小濃度,原硫酸鈉溶液最小濃度為混合后溶液中硫酸根離子最小濃度2倍;

(5)ACH3COOH溶液、CH3COONa溶液氫氧根離子均源于水的電離;

B.根據(jù)電荷守恒:c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH);

C.溶液呈中性,再根據(jù)電荷守恒c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)判斷;

D.溶液呈堿性,此時溶液中鈉離子濃度為0.05mol/L,結(jié)合電荷守恒c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)判斷;

(6)①由圖可知,ACO發(fā)生氧化反應,CO失去電子與碳酸根離子結(jié)合生成二氧化碳;

②原電池中A為負極,B為正極,電解粗銅的精煉,粗銅作陽極,連接電源正極,精銅作陰極,連接電源負極。

(1)由題目信息可知,CK2MnO4在硫酸條件下反應生成CO2、MnSO4、K2SO4H2O,反應中K2MnO4中錳元素化合價降低4價,碳元素化合價升高4價,化合價升降最小公倍數(shù)為4,故K2MnO4前的系數(shù)是,碳單質(zhì)前的系數(shù)是1,再根據(jù)原子守恒配平后反應方程式為:,故答案為:;

(2)①實驗2條件下平衡時生成氫氣為0.4mol,由方程式可知消耗水為0.4mol,則平衡時水的物質(zhì)的量為1mol0.4mol0.6mol,反應前后氣體物質(zhì)的量不變,則平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為3mol,故平衡時水的體積分數(shù)為×100%20%,故答案為:20%;

a.單位時間內(nèi)生成n mol H2的同時生成n mol CO,生成的氫氣與消耗氫氣相等,反應到達平衡,故a正確;

b.反應前后氣體物質(zhì)的量不變,恒溫恒容下,容器內(nèi)壓強始終不變化,故b錯誤;

c.混合氣體總質(zhì)量不變,容器容積不變,混合氣體密度為定值,故c錯誤;

d.混合氣體總質(zhì)量不變,反應前后氣體物質(zhì)的量不變,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變,故d錯誤;

e.隨反應進行二氧化碳質(zhì)量增大,其質(zhì)量分數(shù)增大,CO2的質(zhì)量分數(shù)不再變化說明到達平衡,故e正確;

故答案為:ae

③已知:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g),令平衡常數(shù)為K1,

C(s)2H2O(g)CO2(g)2H2(g),令平衡常數(shù)為K2,

ⅡⅠ可得:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),故該反應平衡常數(shù)K,故lgKlgK2lgK10.03(0.39)0.36,故答案為:0.36;

(3)已知:已知:①C(s)O2(g)CO2(g) H1393.5kJmol1

CO2(g)C(s)2CO(g) H2=+172.5kJmol1

S(s)O2(g)SO2(g) H3296.0kJmol1

根據(jù)蓋斯定律,①③可得:2CO(g)SO2(g)S(s)2CO2(g) H270kJmol1;

故答案為:2CO(g)SO2(g)S(s)2CO2(g) H270kJmol1

(4)某含有BaCO3沉淀的懸濁液中c(CO32)0.2mol/L,溶液中c(Ba2)mol/L4×108mol/L,如果加入等體積的Na2SO4溶液,此時溶液中c(Ba2)2×108mol/L,如溶液中生成BaSO4沉淀,則應在混合液中滿足c(Ba2c(SO42)1×1010,則c(SO42)mol/L5×103mol/L,則加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是2×5×103mol/L0.01mol/L;故答案為:0.01;

(5)ApH3CH3COOH溶液中氫氧根離子源于水電離,濃度為1010mol/L,為pH11CH3COONa溶液中,氫氧根離子也源于水的電離,溶液中氫氧根離子濃度為103mol/L,故錯誤;

B.①點時pH6,此時溶液中c(H)106mol/Lc(OH)108mol/L,由電荷守恒:c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH),則c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)=106mol/L108mol/L9.9×107mol/L,故B正確;

C.②點時溶液pH7,則c(H)c(OH),根據(jù)電荷守恒:c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH),故溶液中的c(CH3COO)=c(Na),故C正確;

D.③點時V20mL,溶液呈堿性,則c(H)<c(OH),根據(jù)電荷守恒:c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH),故溶液中的c(CH3COO)<c(Na),此時c(Na)0.05mol/L,故D錯誤;

故答案為:BC

(6)①由圖可知,ACO發(fā)生氧化反應,CO失去電子與碳酸根離子結(jié)合生成二氧化碳,電極反應式為:CO2eCO322CO2;故答案為:CO2eCO322CO2

②原電池中A為負極,B為正極,電解粗銅的精煉,粗銅作陽極,連接電源正極,精銅作陰極,連接電源負極,故B極應該與D極相連;故答案為:D。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】反應①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) H1=a kJ/mol;

②CO(g)+1/2O2(g) CO2(g) H2=b kJ/mol

測得在不同溫度下,反應的平衡常數(shù) K 值隨溫度的變化如下:

(1) 500℃時進行反應,CO2起始濃度為 2 mol·L-1,CO2的平衡濃度為____________

(2)反應中的 a_____________0(填大于”“小于等于)。

(3)700℃反應已經(jīng)①達到平衡,要使該平衡正向移動,其他條件不變時,可以采取的措施有_____________(填序號)

A.縮小反應器體積 B.通入 CO2

C.升高溫度到 900 D.使用合適的催化劑

(4)下列圖像符合反應的是_____(填序號)(圖中 v是速率、Φ為混合物中 CO2含量, T 為溫度且 T1> T2

(5) 2Fe(s)+O2(g) 2FeO(s) H3,該反應的△H3= ________kJ/mol。(用含 a、b的代數(shù)式表示)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】醋酸是一種常見的弱酸,在0.1mol·L﹣1醋酸中加入下列物質(zhì),醋酸的電離平衡及平衡時物質(zhì)的濃度的變化:(填“正向”、“逆向”或“不移動”, “增大”、“減小”或“不變”, 填“>”、“<”或“=”)

(1)向醋酸中加入醋酸鈉固體,電離平衡向___________移動;pH __________

(2)向醋酸中加入碳酸鈣固體,電離平衡向________移動;c(CH3COOH)_________

(3)向醋酸中加入大量的水,c(OH-_________.導電能力__________

(4)體積相同、物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol·L-1的①鹽酸、②醋酸兩種溶液,pH:①_____②;與完全相同的鎂條發(fā)生反應,開始時的反應速率:①______ ②;中和等量NaOH時消耗的體積:①______②;與足量的Zn反應生成H2的物質(zhì)的量:①_______②。

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【題目】X、Y、Z、W均為短周期主族元素,它們在周期表中的相對位置如圖所示,下列說法中不正確的是( )

A.W的含氧酸的酸性比Z的強

B.Y的價層電子排布式可能是ns2np4

C.X、ZW的最高價氧化物所對應的水化物可能都是強酸

D.四種元素所形成的氫化物中,沸點最高的可能是Y的氫化物

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【題目】下列圖示與對應的敘述相符的是

A. 表示鹽酸滴加到0.1 mol/L某堿溶液得到的滴定曲線,用已知濃度鹽酸滴定未知濃度該堿時最好選取酚酞作指示劑

B. 表示一定條件下進行的反應2SO2O22SO3 各成分的物質(zhì)的量變化,t2時刻改變的條件可能是縮小容器體積

C. 表示某明礬溶液中加入Ba(OH)2溶液,沉淀的質(zhì)量與加入Ba(OH)2溶液體積的關(guān)系,在加入20 mL Ba(OH)2 溶液時鋁離子恰好沉淀完全

D. 表示pH相同的鹽酸與醋酸中分別加入水后溶液pH的變化,其中曲線a對應的是鹽酸

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【題目】二茂鐵[(C5H5)2Fe]分子是一種金屬有機配合物,是燃料油的添加劑,用以提高燃燒的效率和去煙,可作為導彈和衛(wèi)星的涂料等。它的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法不正確的是( )

A.二茂鐵分子中存在π

B.lmol環(huán)戊二烯()中含有σ鍵的數(shù)目為11NA

C.Fe2+的電子排布式為ls 22s 22p63s23p63d54s1

D.二茂鐵中Fe2+與環(huán)戊二烯離子(C5H5-)之間為配位鍵

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法或表示不正確的是( )

A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出的熱量多

B.C(金剛石,s)=C(石墨,s) △H=-1.19kJ·mol1,所以石墨比金剛石穩(wěn)定

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D.101 kPa下,2 g H2 完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ熱量,其熱化學方程式為H2(g)+O2H2O(l) △H=-285.8kJ·mol1

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【題目】25℃時,用蒸餾水稀釋1mol·L-1的氨水至0.01mol·L-1,隨著溶液的稀釋,下列各項比值中始終不變的是(

A.B.

C.D.

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【題目】在一定溫度下的定容密閉容器中進行反應:A(s)+2B(g)C(g)+D(g),不能說明該反應已達到化學平衡的是

A.B的體積分數(shù)不隨時間變化而變化

B.壓強不隨時間變化而變化

C.混合氣體的密度不再發(fā)生改變

D.單位時間內(nèi)生成n mol A,同時生成n molC

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