【題目】CH4既是一種重要的能源,也是一種重要的化工原料。

1)甲烷高溫分解生成氫氣和碳。在密閉容器中進(jìn)行此反應(yīng)時(shí)要通入適量空氣使部分甲烷燃燒,其目的是________。

2)以CH4為燃料可設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無污染的燃料電池,其工作原理如圖甲所示,則通入a氣體的電極名稱為_____,通入b氣體的電極反應(yīng)式為____。(質(zhì)子交換膜只允許H+通過)

3)在一定溫度和催化劑作用下,CH4CO2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸,這是實(shí)現(xiàn)減排的一種研究方向。

①在不同溫度下,催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖乙所示,則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在__左右。

②該反應(yīng)催化劑的有效成分為偏鋁酸亞銅(CuAlO2,難溶物)。將CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體,其離子方程式為___________

4CH4還原法是處理NOx氣體的一種方法。已知一定條件下CH4NOx氣體反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2CO2,若標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96LCH4可處理22.4LNOx氣體,則x值為________

【答案】提供CH4分解所需的能量 負(fù)極 O2+4H++4e-=2H2O 250 3CuAlO2+16H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NO↑ 1.6

【解析】

1)甲烷分解需要熱量,燃燒可提供部分能量;

2)由圖可知,通入氣體a的一端發(fā)生氧化反應(yīng),故應(yīng)通入甲烷,該極為負(fù)極,通入b為氧氣,獲得電子,酸性條件下生成水;

3)①根據(jù)乙酸反應(yīng)速率最大、催化活性最高選擇;

CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體,生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅,反應(yīng)還有水生成,配平書寫離子方程式;

4)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算。

(1)甲烷高溫分解生成氫氣和碳。在密閉容器中進(jìn)行此反應(yīng)時(shí)要通入適量空氣使部分甲烷燃燒,其目的是,提供CH4分解所需的能量,故答案為:提供CH4分解所需的能量;

(2)由圖可知,通入氣體a的一端發(fā)生氧化反應(yīng),故應(yīng)通入甲烷,該極為負(fù)極,通入b為氧氣,獲得電子,酸性條件下生成水,正極電極反應(yīng)式為:O2+4H++4e-=2H2O,故答案為:負(fù)極;O2+4H++4e-=2H2O;

(3)250℃時(shí)乙酸反應(yīng)速率最大、催化活性,故選擇250℃,故答案為:250℃;

CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體,生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅,反應(yīng)還有水生成,反應(yīng)離子方程式為:3CuAlO2+16H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NO↑,故答案為:3CuAlO2+16H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NO↑;

(4)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則:8.96L×[4(4)]=22.4L×2x,解得x=1.6,故答案為:1.6。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】歸納整理是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法之一。氧族元素的各種性質(zhì)可歸納整理為如下表所示的表格(部分)。

8O

16S

34Se

52Te

單質(zhì)熔點(diǎn)()

218.4

113

450

單質(zhì)沸點(diǎn)()

183

444.6

685

989

主要化合價(jià)

2

2,+4,+6

2,+4,+6

原子半徑

逐漸增大

單質(zhì)與H2反應(yīng)情況

點(diǎn)燃時(shí)易化合

加熱化合

加熱難化合

不能直接化合

請(qǐng)根據(jù)表回答下列問題:

(1)硒的熔點(diǎn)范圍可能是___________。

(2)碲的化合價(jià)可能有__________。

(3)氫硒酸有較強(qiáng)的________(氧化性還原性”),因此放在空氣中長期保存易變質(zhì),其可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________

(4)工業(yè)上Al2Te3可用來制備H2Te,完成下列化學(xué)方程式:______Al2Te3______=____Al(OH)3______H2Te↑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知某可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g) ΔH,在密閉容器中進(jìn)行。如圖表示在不同時(shí)刻t、溫度T和壓強(qiáng)pB物質(zhì)在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)φ(B)的變化情況。下列推斷中正確的是

A. p1<p2,T1>T2,a+b<c,ΔH>0

B. p1<p2,T1>T2,a+b>c,ΔH>0

C. p1>p2,T1<T2,a+b<c,ΔH<0

D. p1>p2,T1<T2,a+b>c,ΔH<0

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】取軟錳礦石(主要成分為MnO2)116g 跟足量濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)(雜質(zhì)不參與反應(yīng))MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O,制得22.4L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列有關(guān)說法中不正確的是

A.這種軟錳礦石中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%

B.被氧化的HCl的物質(zhì)的量為4mol

C.參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為146g

D.被還原的MnO2的物質(zhì)的量為1mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某;瘜W(xué)小組學(xué)生利用如圖所列裝置進(jìn)行鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并利用產(chǎn)物進(jìn)一步制取FeCl36H2O晶體。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)

(1)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______

(2)裝置E中的現(xiàn)象是______。

(3)停止反應(yīng),待B管冷卻后,取其中的固體,加入過量稀鹽酸充分反應(yīng),過濾。寫出可能發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式:______。

(4)該小組學(xué)生利用上述濾液制取FeCl36H2O晶體,設(shè)計(jì)流程如圖所示

步驟I中通入Cl2的作用是________。

簡(jiǎn)述檢驗(yàn)濾液中Fe3+的操作方法_______。

步驟FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶體的主要操作包括:_______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以淀粉為主要原料合成一種具有果香味的物質(zhì)C和化合物D的合成路線如下圖所示。

請(qǐng)回答下列問題:

1)葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________,B分子中的官能團(tuán)名稱為_______。

2)反應(yīng)⑦中物質(zhì)X的分子式為_________,反應(yīng)⑧的類型為_________。

3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_______

4)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為_________。反應(yīng)⑥用于實(shí)驗(yàn)室制乙烯,為除去其中可能混有的SO2應(yīng)選用的試劑是______。

5)已知D的相對(duì)分子量為118,其中碳、氫兩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40.68%5.08%,其余為氧元素,則D的分子式為_____。

6)檢驗(yàn)反應(yīng)①進(jìn)行程度,需要的試劑有________。

A 新制的CuOH2懸濁液 B 碘水

C NaOH溶液 D FeCl3溶液

7)乙烯的同系物丙烯(CH2CHCH3)可以通過加聚反應(yīng)生成高分子化合物,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,將Na2ANaHA溶液分別進(jìn)行稀釋,若-lg cNa+=pNa、-lgcOH-=pOH,則測(cè)得兩種溶液中pNapOH的關(guān)系曲線如圖。下列說法正確的是(

A. X點(diǎn)所在的直線表示NaHA溶液的稀釋

B. Y點(diǎn)加入適量NaOH固體可以達(dá)到X點(diǎn)

C. XY點(diǎn)溶液等體積混合,則有cNa+>cA2->cHA->cOH->cH+

D. 常溫下,H2AKa1數(shù)量級(jí)為10-5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】五氧化二碘(I2O5)可用作氧化劑,除去空氣中的一氧化碳,易溶于水形成碘酸,不溶于無水乙醇、乙醚、氯仿和二硫化碳。用下列裝置制備五氧化二碘(加熱裝置及夾持裝置省略)。

制備五氧化二碘的步驟如下:

步驟1I2KClO3按一定比例加入反應(yīng)器M中,用硝酸調(diào)節(jié)pH=12,溫度控制在8090℃,攪拌反應(yīng)1h,使反應(yīng)完全。

步驟2:然后冷卻至室溫,析出碘酸氫鉀晶體。將過濾得到的晶體加水、加熱溶解,并用足量氫氧化鉀溶液中和至溶液pH10。再冷卻結(jié)晶,過濾得到的晶體于118℃干燥3h,得到碘酸鉀產(chǎn)品。

步驟3:將步驟2制得的碘酸鉀酸化后得碘酸(HIO3),再將碘酸在干燥空氣氣流中加熱到200℃失水得到五氧化二碘。

1)五氧化二碘可除去空氣中的一氧化碳,反應(yīng)生成碘單質(zhì),該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___。

2)儀器M的名稱是___。

3)步驟1中除了生成碘酸氫鉀[KHIO32]外,同時(shí)還生成氯化鉀和氯氣,若nKCl):nC12=53,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___,該反應(yīng)中的氧化劑是___(填化學(xué)式)。

4)反扣的漏斗N除了可以防止倒吸,還有一個(gè)作用是____NaOH溶液的作用是___。

5)步驟2中的主要反應(yīng)為KHIO32+KOH===2KIO3+H2O,稱取0.550g碘酸鉀產(chǎn)品(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)),將產(chǎn)品放入燒杯中,加蒸餾水溶解,并加入足量酸化的KI溶液,配制成100mL溶液,取10.00mL配制的溶液于錐形瓶中并加入指示劑,然后用0.1mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),三次實(shí)驗(yàn)平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為15.00mL。(已知I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

①該滴定選擇的指示劑是_____

②該碘酸鉀產(chǎn)品中碘酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____%(保留三位有效數(shù)字)。

③若裝Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管沒有用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,則所測(cè)得產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___(填“偏高”或“偏低”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是

A. PM2.5是指粒徑不大于2.5μm的可吸入懸浮顆粒物

B. 綠色化學(xué)要求從源頭上消除或減少生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染

C. 燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放

D. 天然氣和液化石油氣是我國目前推廣使用的清潔燃料

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