【题目】世界能源消费的90%以上依靠化学技术。
(1)工业制氢的一个重要反应是利用CO还原H2O(g)。已知:
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1
2C(石墨,s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-222 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
则CO还原H2O(g)的热化学方程式为__________________。
(2)氢能被视为最具发展潜力的绿色能源,写出碱式氢氧燃料电池工作时的负极电极反应式:______________________________________________________________。
(3)一种新型锂离子二次电池——磷酸铁锂(LiFePO4)电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如下图,写出该电池充电时的阳极电极反应式:___________。
(4)LiOH是制备锂离子电池正极材料的重要原料,其电解法制备装置如下图。气体a通入淀粉KI溶液中,发现溶液变蓝,持续一段时间后,蓝色逐渐褪去。则M极为电源的_______(填“正”或“负”)极,B极区电解液为_______(填化学式)溶液,该离子交换膜是_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜,解释蓝色褪去的原因_________________________________。
【答案】 CO(g)+H2O(g)===CO2(g) +H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1 H2-2e-+2OH-===2H2O LiFePO4-xe-===Li(1-x)FePO4+xLi+ 负 LiCl 阳 氯气将生成的I2继续氧化为更高价态的碘的化合物
【解析】(1)已知在25℃时:①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H3=-394kJ/mol,②2C(石墨)+O2(g)=2CO(g)△H2=-222kJ/mol,③H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H2=-242kJ/mol,由盖斯定律,①-③-②×
得:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),故△H=△H3-△H2-△H1=-394kJ/mol-(-242kJ/mol)-(-111kJ/mol)=-41kJ/mol,故答案为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol;
(2)燃料电池的负极上是燃料氢气失电子的氧化反应,根据电解质是碱性环境,所以负极上的电极反应式:H2-2e-+2OH-═2H2O,故答案为:H2-2e-+2OH-═2H2O;
(3)充电时发生氧化反应为阳极,电极反应式为:LiFePO4-xe-═Li(1-x)FePO4+xLi+,故答案为:LiFePO4-xe-═Li(1-x)FePO4+xLi+;
(4)电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液,由图可知,左侧生成氢气,则A中氢离子放电,可知A为阴极,M是负极,在A中制备LiOH,Li+由A经过阳离子交换膜向B移动,离子交换膜是阳离子交换膜;B中为LiCl溶液,氯离子放电生成氯气,Cl2将I2氧化成更高价态的碘的化合物,导致蓝色褪去故答案为:负;LiCl;阳;气体a(Cl2)将I2氧化成更高价态的碘的化合物。
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【题目】(1)3.01×1024个OH﹣的物质的量为____,质量为___,这些OH﹣与标准状况下__L NH3的物质的量相等,如果这些OH﹣来自2L的Ba(OH)2溶液,则该Ba(OH)2的物质的量浓度为__.
(2)同温同压同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的质量之比为___,所含电子数之比为__,相同质量的氨气和硫化氢气体的分子数之比为______密度之比为______.
(3)标况下8.96L 的CH4和CO混合气体,其质量为7.60g,则平均摩尔质量为____________,CH4和CO物质的量之比为________________。
(4)已知100mLAl2(SO4)3溶液中Al3+ 浓度为0.6mol/L,则SO42-的浓度为______________,Al2(SO4)3的物质的量为_____________(不考虑Al3+ 水解)
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【题目】异戊酸薄荷酯P()是一种治疗心脏病的药物。一种制备异戊酸薄荷酯P的流程如下:
已知:
RCH=CH2 RCH2CHBr(R表示烃基)
完成下列问题:
(1)A的化学名称为__________。
(2)试剂l的结构简式为__________。
(3)由E生成F的化学方程式为__________;该反应类型是__________。
(4)试剂2可以是__________试剂(填名称或化学式)
(5)由C和H生成P的化学方程式为__________。
(6)H的同分异构体中,能发生水解反应的链状化合物共有_________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有两种峰、且峰值比为9:1的同分异构体的结构简式为__________。
(7)苯乙烯是一种重要的化工原料,参考制备异戊酸薄荷酯中的方法,设计以苯、乙烯为有机原料(无机试剂自选),制备苯乙烯的合成线路:
合成路线常用的表示方法为:
________________________
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 某气体能使品红溶液褪色,则该气体是SO2
B. 等质量的铜按a,b两种途径完全转化为硝酸铜,途径a,b消耗的硝酸一样多:
途径a:
C. 向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,加入稀硝酸沉淀不溶解,则原溶液中不一定有SO
D. 向某溶液中加入NaOH并加热,产生可使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,则原溶液中有NH
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【题目】某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,它们使用的药品和装置如图所示:
(1)A装置中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
(2)B装置中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
(3)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。
A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与热浓H2SO4
(4)装置C的作用是__________________________________________________。
(5)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。
A.蒸发皿 B.石棉网 C.漏斗 D.烧杯 E.玻璃棒 F.坩埚
(6)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是________,原因是____________________________________。
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【题目】某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl-四种离子,现设计下列方案对废液进行处理,以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。
(1)沉淀1中含有的金属单质是 。
(2)氧化时加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为 。
(3)下列物质中,可以作为试剂X的是 (填字母)。
A.BaCl2 | B.BaCO3 | C.NaOH | D.Ba(OH)2 |
(4)检验沉淀2洗涤是否完全的方法是 。
(5)制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量,其目的是 。
(6)由过滤2得到的滤液制备BaCl2的实验操作依次为 、冷却结晶、 、洗涤、干燥。
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【题目】下列有关化学键的说法中不正确的是 ( )
A. 化学键是一种作用力
B. 化学键可以使原子相结合,也可以使离子相结合
C. 化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
D. 非极性键不是化学键
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【题目】已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A. 断裂1 mol A—A和1 mol B—B键,放出a kJ能量
B. 每生成2 mol AB(g)吸收b kJ能量
C. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D. 该反应热ΔH=(a-b) kJ·mol-1
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【题目】(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________。
(2) N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6 kJ的热量;2H2O2(l)===O2(g)+2H2O(l) ΔH=-196.4 kJ·mol-1。反应N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)的ΔH=____________kJ·mol-1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_______________________________________。
(3)实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为____________;实验室提供了0.50 mol·L-1和0.55 mol·L-1两种浓度的NaOH溶液,应选择_____________mol·L-1的NaOH溶液进行实验。
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