(10分)“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
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(10分)“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题 (1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式: ___ C+ ___ KMnO4+6 H2SO4 = ____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ 6H2O (2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组
| 温度℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 达到平衡所需时间/min
| CO
| H2O
| H2
| CO
| 1
| 650
| 4
| 2
| 1.6
| 2.4
| 6
| 2
| 900
| 2
| 1
| 0.4
| 1.6
| 3
| ①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为 (保留小数点后二位数,下同)。 ②实验2条件下平衡常数K=_________,该反应为 (填“吸”或“放”)热反应。 (3)已知在常温常压下: ① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH =-1275.6 kJ/mol ② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ/mol ③ H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: ⑷某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为 ②该电池工作时,溶液中的OH-向______极移动 |
答案
(1)5 C + 4KMnO4 + 6 H2SO4 = 5CO2↑+ 4MnSO4 + 2K2SO4+ 6H2O (2)①0.13mol/(L·min) ②0.17 放 (3)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=—442.8kJ/mol (4)①O2+2H2O+4e-=4OH- ②负 |
解析
(1)C化合价由0升至+4,而Mn由+7降至+2,故由化合价的升降守恒可得:5 C + 4KMnO4 + H2SO4 = 5CO2↑+ 4MnSO4 + K2SO4+ H2O;再根据K原子守恒可得:5 C + 4KMnO4 +H2SO4 = 5CO2↑+ 4MnSO4 + 2K2SO4+ H2O,再根据S及H的守恒,可得5 C + 4KMnO4 + 6 H2SO4 = 5CO2↑+ 4MnSO4 + 2K2SO4+ 6H2O (2)①实验1中v(CO2)=v(CO)=0.13mol/(L·min) 此温度下:K=1.3(650℃) ②实验2条件下平衡常数K=0.17(900℃) 由以上可知,升高温度K减小,平衡左移,正反应为放热反应 (3)由盖斯定律(①-②+4×③)可知: CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=—442.8kJ/mol (4)电池总反应为: 2CH3OH+ 3O2(g)+4OH—= 2CO32—+6H2O 正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH- 负极反应:CH3OH+8OH——6e-=CO32—+6H2O 负极消耗OH—,故溶液中的OH-向负极移动 |
举一反三
用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为:Pb(s) + PbO2(s) + 2 H2SO4(aq) 2 PbSO4 (s) +2 H2O (l) 电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,下列说法正确的是( )
A.d极为阴极 | B.若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜 | C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为: PbO2(s) + 4 H+(aq)+SO4 2-(aq)+4e- = PbSO4 (s) +2H2O (l) | D.若四个电极材料均为石墨,当析出6.4 g Cu时,两池中共产生气体3.36 L(标准状况下) |
|
下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为: 2CH3OH+3O2+4KOH 2K2CO3+6H2O
⑴甲池是 装置,通入CH3OH的电极名称是 ,B电极的名称是 。 ⑵通O2一极的电极反应式为 , ⑶乙池中总反应的化学方程式为 。 ⑷当乙池中A(Fe)极的质量增加6.4g时,甲池中消耗O2 mL(标况下) |
(9分)如下图装置所示,C、D、E、F都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。 请回答: (1)A极是电源的 ,甲装置观察到的现象是 、 、 。 (2)C极的电极反应式为 。 (3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是 溶液。 |
(11分)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是_______;乙装置的名称是_______;Zn为_______极;Pt为______极。 (2)写出电极反应式:Cu极________________;C极________________。 (3)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,电键闭合一段时间后,乙中溶液的颜色______(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。 (4) 若乙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);乙中溶液的pH将________。 |
以石墨层间化合物氟化石墨为正极,锂为负极,用溶有LiCI04的有机溶剂作电解质新型锂电池,能使输出电压比普通电池提高2倍,该电池具有体积小、重量轻、贮藏性好等特性。电池总反应:nLi+(CF)。nLiF+nC。则下列说法不正确的是 A.放电过程中,Li+从负极区向正极区迁移 B.负极反应式:nLi-ne-nLi+ C.正极反应式:(CF)n+nLi+ +ne-nC+nLiF D.可以用水代替有机溶剂 |
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