Ⅰ.将由Na+、Ba2+、Cu2+、SO42-、Cl-组合形成的三种强电解质溶液,分别装入下图装置中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t的关系如右上图(忽略因气体溶解带来的影响)。据此回答下列问题:
(1)在甲中烧杯中滴加酚酞, 极(填a或b)附近溶液会变红。
(2)写出乙烧杯中发生反应的化学方程式 。
(3)电极f上发生的电极反应式为 。
(4)若经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了8g,要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态,应进行的操作是 。
Ⅱ.工业上利用BaSO4制备BaCl2的工艺流程如下:
某活动小组的同学在实验室以重晶石(主要成分BaSO4)为原料,对上述工艺流程进行模拟实验。
(1)上述过程中,气体用过量NaOH溶液吸收得到Na2S。Na2S水溶液显碱性的原因是 。(用离子方程式表示)
(2)已知有关反应的热化学方程式如下:
BaSO4(s) +4C(s)4CO(g)+BaS(s) △H1 = +571.2kJ/mol ①
C(s) +CO2(g)2CO(g) △H2 = +172.5kJ/mol ②
则反应BaSO4(s) +2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H3 =
(3)在高温焙烧重晶石过程中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是 。
解析试题分析:Ⅰ在电解时乙中c电极质量增加,说明c电极为阴极,则直流电源M极为负极,N极为正极。由于开始时溶液的PH值甲、丙是7,二者应为强酸强碱盐;乙的PH小于7,为强酸弱碱盐,结合已知条件,含Cu2+。(1)随着电解的进行,甲的PH逐渐增大,说明H2O和电解质都发生了反应,甲为氯化物。H+在阴极a电极放电,由于破坏了附近的水的电离平衡,其附近的OH-浓度增大,所以滴加酚酞a电极附近会变红,Cl-在阳极b放电(2);乙的PH逐渐减小,说明OH-放电,含有含氧酸根离子SO42-、乙是CuSO4溶液.乙烧杯的化学方程式是:
(3)丙在电解过程中PH不变,一直是7,说明丙为活泼金属的含氧酸盐,电解的实质是水,丙为Na2SO4溶液.在f极OH-放电,电极反应式为:4OH-—4e-=O2↑+2H2O。(4)根据电解方程式可知要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态,应加入两电极的产物反应得到的物质即可,即加入CuO,其质量为10克。
Ⅱ(1)Na2S是强碱弱酸盐, S2-水解消耗水电离产生的H+,最终整个溶液中c(OH-)〉c(H+),呈碱性,离子方程式为
(2)、①-②×2得:该反应方程式,△H3=△H1-2△H2="+571.2" kJ/mol-2×172.5 kJ/mol="+226.2" kJ/mol.
(3)该反应为吸热反应,碳燃烧放热可为反应提供能量,所以要加入过量的炭,并且要不断通入空气。
考点:考查盐的电解、盐的水解、反应热等知识。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐,电池总反应方程式为:C3H8 +5O2 = 3CO2+ 4H2O。
(1)已知: 2C3H8(g) + 7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l) ?H1
C(s) + O2(g) = CO2 (g) ?H2
2C(s) + O2(g) = 2CO(g) ?H3
则C3H8(g) +5O2((g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) ?H= (用?H1、?H2、?H3表示)
(2)写出该电池正极的电极反应式: ,电池工作时CO32-移向 ;用该电池电解1000 mL 1mol/L的AgNO3溶液,此电解池的反应方程式为 ;当电池消耗0.005 mol C3H8时,被电解溶液的pH为 (溶液体积变化忽略不计)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Ⅰ:工业上用CO2和H2在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 回答下列问题。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
则反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH= (用含ΔH1、ΔH2表示)
(2)若反应温度升高,CO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)写出在酸性环境中,甲醇燃料电池中的正极反应方程式
Ⅱ:生产甲醇的原料H2可用如下方法制得:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),一定温度下,将2 mol CH4和4 mol H2O通入容积为10L的密闭反应室中,反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示,请回答下列问题:
(4)反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡,平均反应速率v(H2)为 ;并求此反应在此温度下的平衡常数(在答题卡对应的方框内写出计算过程)。
(5)在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后,若在第8分钟时达到新的平衡(此时CO的浓度约为0.25 mol·L—1 ),请在图中画出第5分钟后H2浓度的变化曲线。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Ⅰ.恒温,容积为1 L恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:______________________。
(2)ΔH2=__________kJ·mol-1。
Ⅱ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-8.62 kJ·mol-1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如图所示。
(1)该研究小组的实验目的是___________________________________。
(2)60 ℃下反应40 min与70 ℃下反应20 min相比,前者的平均反应速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如图所示,反应时间为40 min、温度超过80 ℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________________________________(写出两条)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
| n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
沼气(主要成分是甲烷)是一种廉价的能源,把农村中大量存在的农作物秸秆、杂草、人畜粪便等在沼气池中发酵,便可产生沼气,沼气完全燃烧可以用来点灯、做饭。
(1)在101kPa时,32gCH4燃烧生成CO2和气态H2O,放出1604kJ的热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________。
(2)120℃,取CH4和过量O2的混合气体共0.4mol,点燃使其充分反应,将燃烧后的气体通过足量的碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)充分吸收,碱石灰增重8g。计算:原混合气体中CH4和O2的体积比是多少?
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下 与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知:H2(g)、CO(g)和CH3OH(1)的燃烧热△H分别为-285.8 kJ.、一283.0 kJ和一726.5.kJ 。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol H2O(1)消耗的能量是________kJ.
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为:
__________________________________________________________________________.
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,
考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:、均大于300℃):
下列说法正确的是_______________(填序号)
①温度为时,从反应开始到反应达到平衡,生成甲醇的平均速率为:
②该反应在时的平衡常数比时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系的温度从变到,达到平衡时增大
(4)在温度时,将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为a,则此时容器内的压强与起始压强之比为___________。
(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为___________________;正极的反应式为_____________________________________.理想状态下,该燃料电池消耗lmol甲醇所能产生的最大电能为701.8kJ,则该燃料电池的理论效率为_______________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料,也是一种常用的制冷剂。
(1) 实验室制备氨气的化学反应方程式为_________。
(2) 工业合成氨的反应方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H。下图I是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂);图D是合成気反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时,某一反应条件的改变对反应的影响图。
下列说法正确的是_______。
A.ΔH=-92.4kJ/mol |
B.使用催化剂会使E1的数值增大 |
C.为了提高转化率,工业生产中反应的浓度越低越好 |
D.图II是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且PA<PB |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硝酸工业的基础是氨的催化氧化,在催化剂作用下发生如下反应:
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =" —905" kJ/mol ①主反应
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =" —1268" kJ/mol ②副反应
有关物质产率与温度的关系如甲图。
(1)由反应①②可知反应⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反应热ΔH=
(2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时,反应温度最好控制在
(3)用Fe3O4制备Fe(NO3)3溶液时,需加过量的稀硝酸,原因一:将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+,
原因二: (用文字和离子方程式说明)。
(4)将NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,则反应的离子方程式为 。
(5)依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池(如乙图所示),则图中A为 (填“正极”或“负极”),电极方程式为
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(15分)(1)25℃时,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010。请回答下列问题:
①HA是________(填“强电解质”或“弱电解质”);
②在加水稀释HA溶液的过程中,随着水量的增加而减小的是________(填字母)。
A.c(H+)/c(HA) B.c(HA)/(A-) C.c(H+)与c(OH-)的乘积 D.c(OH-)
③若M溶液是由上述HA溶液V1 mL与pH = 12的NaOH溶液V2 mL混合充分反应而得,则下列说法中正确的是
A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+) + c(OH-) = 2.0×10-7 mol·L-1
B.若V1 =V2 ,则溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,V1一定大于V2
D.若溶液M呈碱性,V1一定小于V2
(2)若已知在25℃,AgCl的Ksp = 1.8×10-10,现将足量AgCl分别放入:①100 mL 蒸馏水中;②100 mL 0.2mol·L-1 AgNO3溶液中;③100 mL 0.1mol·L-1 AlCl3溶液中;④100 mL 0.1mol·L-1盐酸中,充分搅拌后,相同温度下c(Ag+)由大到小的顺序是 (用序号连接)
(3)若1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH =-99kJ·mol-1,单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,则由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH =
(4)对于2NO2(g)N2O4(g) ΔH < 0反应,在温度为T1,T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。则下列说法正确的是 。
①.A、C两点的反应速率:A>C
②.A、C两点气体的颜色:A深、C浅
③.B、C两点的气体的平均分子质量:B<C
④.由状态B到状态A,可以用加热方法
(5)下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L-1的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答:
① 甲烷燃料电池的负极反应式是 。
② 当线路中有0.2 mol电子通过时,阴极增重____g。
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