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【题目】世界能源消费的90%以上依靠化学技术。回答下列问题:

1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。

已知:C(s)+O2(g)=CO(g) H1=110.35kJ·mol1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2=571.6kJ·mol1

H2O(1)=H2O(g) H3=+44.0kJ·mol1

则反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H4=___________

某实验小组在实验室模拟反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其平衡常数表达式为K=___________。一定温度下,在2L盛有足量炭粉的恒容密闭容器中通入0.8molH2O6min时生成0.7gH2。则6min内以CO表示的平均反应速率为___________(保留3位有效数字)

2)燃料气(主要含N2H2,还含有少量其他杂质)中的CO会使电极催化剂中毒,使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。CeO2可由草酸铈[Ce(C2O4)3]灼烧制得,反应的化学方程式为___________。在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度的变化如下图所示。

加入H3PO4___________(填“促进”或“抑制”)CuO/CeO2的催化。温度为120℃,催化剂为CuO/CeO2HIO3时,若燃料气流速为1800mL·min1CO的体积分数为0.68%,则反应0.5hCO的体积为___mL

3LiOH是制备锂离子电池正极材料的重要原料,利用LiCl溶液电解制备得LiOH的装置如下图,LiOH___________(填“M”或“N”)制得,N极产生的气体a通入淀粉KI溶液溶液变蓝,持续一段时间后,蓝色可逐渐褪去。据此写出N极的电极反应式:__________,蓝色逐渐褪去是因为溶液中逐渐生成HIO3,写出此反应的化学方程式:______

【答案】+131.45kJ/mol 0.0292molL-1min-1 Ce2(C2O4)32CeO2+4CO+2CO2 抑制 73.44 M 2Cl- -2e-=Cl2 5 Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl

【解析】

(1)已知:C(s)+O2(g)CO(g)H1=-110.35kJmol-1

2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H2=+571.6kJmol-1

H2O(l)H2O(g)H3=+44.0kJmol-1

则:反应Cs+H2Og)═COg+H2g)可以是①+②×-③得到,所以△H4=+②×-=-110.35kJmol-1+571.6kJmol-1)×-44.0kJmol-1=+131.45kJ/mol

反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K=

6min时生成0.7gH2,c(H2)=,根据反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可知,转化的c(CO)=c(H2),则6min内以CO表示的平均反应速率为υ(CO)=0.0292molL-1min-1

2)灼烧草酸铈[Ce(C2O4)3]分解制得CeO2、一氧化碳以及二氧化碳,反应方程式为:Ce2(C2O4)32CeO2+4CO↑+2CO2

相同时间内,CO的转化率越高,说明催化性能越好,由图象知道当H3PO4加入时,CO的转化率降低,则抑制CuO/CeO2的催化;

120℃时,CO的转化率是80%,气体混合物流速为1800mLmin-1;CO的体积分数为0.68%,则反应0.5小时后CO的体积为1800 mLmin-1×0.5h×60min/h×0.68%×(1-80%=73.44mL

3)N极产生的气体a通入淀粉KI溶液,溶液变蓝,持续一段时间后,蓝色可逐渐褪去,则气体aCl2,N极为阳极;则M是阴极,电极M上H+放电产生H2,促进M极附近水的电离,则LiOHM极制得;N极为阳极,根据放电顺序,N极的电极反应式为2Cl- -2e-=Cl2;蓝色逐渐褪去是因为溶液中逐渐生成span>HIO3,说明Cl2将I2氧化成HIO3,则Cl2被还原成盐酸,反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl

练习册系列答案
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【题目】NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是

A. 标准状况下,3.2 g 14C18O中含中子数为1.4NA

B. CO燃烧热为283.0 kJ/mol,若一定量的CO完全燃烧放出热量为283.0 kJ,则消耗O2分子数为NA

C. 等体积、等物质的量浓度的NaClKF溶液中,阴、阳离子数目之和相等

D. 室温下,21.0 gC2H4C4H8的混合气体中含有的原子数目为4.5 NA

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1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为______

2)根据已知条件列出求解C烧杯中参加反应的硫酸铜质量(X)的比例式___

3)配制上述实验所用的氢氧化钾溶液,需要质量分数为40%的氢氧化钾溶液的质量为___

4)样品中硫酸铜的质量分数为___

5D烧杯溶液中溶质的质量分数为____

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下列说法正确的是

A. 滴定醋酸的曲线是图1

B. 由图分析可得b>a=20

C. D点对应的溶液中:c(Na+)=c(A)

D. 根据E点可计算得K(HA)=[0.05+(106-108)]×108/(106-108)

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【题目】现有金属单质A和气体甲、乙、丙及物质B、C、D、E、F、G,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。

请根据以上信息回答下列问题:

(1)实验室制取氯气的化学方程式为4HCl()+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O,MnO2______剂,如果反应产生的气体在标况下体积为2.24L,则被氧化的HCl的物质的量是_____mol

(2)写出下列反应的离子方程式:

①金属A和水__________________________________________

②物质B和气体乙_______________________________________

(3)用两个化学方程式表示固体G可做呼吸系统供氧剂原因_______________________

(4)用化学方程式解释F长期放置在空气中失效的原因___________________________

(5)红热细铁丝能在气体乙剧烈燃烧,现象是____________________将燃烧产物配成饱和溶液滴入沸水中可以得到的氢氧化铁胶体,该氢氧化铁胶体粒子直径在_________之间。向氢氧化铁胶体中滴入过量稀硫酸,现象是__________________________________

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A. 此反应是氧化还原反应

B. 反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行

C. 在此反应中作还原剂

D. R的分子式为

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A. 两种溶液的 pH:盐酸大于醋酸

B. 用相同浓度的 NaOH 溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全,盐酸消耗的 NaOH溶液体积多

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