(一) (1)甲烷也是一種清潔燃料,但不完全燃燒時(shí)熱效率降低并會(huì)產(chǎn)生有毒氣體造成污染。

 已知: CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)    ΔH1=―890.3 kJ/mol

2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g)            ΔH2=―566.0 kJ/mol

則甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時(shí)的熱效率只是完全燃燒時(shí)的________倍(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。

(2)甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol/L的氯化銅溶液的裝置示意圖:

請(qǐng)回答:

①甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是________。

②當(dāng)線路中有0.1 mol電子通過(guò)時(shí),________(填“a”或“b”)極增重________g。

(二)下表是幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、難溶電解質(zhì)的   

溶度積Ksp (25℃)。

電解質(zhì)

平衡方程式

平衡常數(shù)K

Ksp

CH3COOH

CH3COOHCH3COO-+H+

1.76×10-5

 

H2CO3

H2CO3H++HCO3-

HCO3-H++CO32-

K1=4.31×10-7

K2=5.61×10-11

 

C6H5OH

C6H5OH  C6H5O-+H+

1.1×10-10

 

H3PO4

H3PO4H++H2PO4-

H2PO4-H++HPO32-

HPO42-H++PO43-

K1=7.52×10-3

K2=6.23×10-8

K3=2.20×10-13

 

NH3·H2O

NH3·H2O NH4++OH-

1.76×10-5

 

BaSO4

BaSO4 Ba2++SO42-

 

1.07×10-10

BaCO3

BaCO3 Ba2++CO32-

 

2.58×10-9

 

回答下列問(wèn)題:

(1)由上表分析,若①CH3COOH ②HCO3- ③C6H5OH ④H2PO4- 均可看作酸,則它們酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)_________________________(填編號(hào));

(2)25℃時(shí),將等體積等濃度的醋酸和氨水混合,混合液中:c(CH3COO-)______c(NH4+);(填“>”、“=”或“<”)

(3)25℃時(shí),向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml 0.01mol/L氨水,混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是(     );

A.若混合液pH>7,則V≥10

B.若混合液pH<7,則c((NH4+) >c (C6H5O-) >c (H+)>c (OH)

C.V=10時(shí),混合液中水的電離程度小于10ml 0.01mol/L苯酚溶液中水的電離程度

D.V=5時(shí),2c(NH3·H2O)+ 2 c (NH4+)= c (C6H5O-)+ c (C6H5OH)

(4)如下圖所示,有T1、T2兩種溫度下兩條BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線,回答下列問(wèn)題:

討論T1溫度時(shí)BaSO4的沉淀溶解平衡曲線,下列說(shuō)法不正確的是(   )

A.加入Na2SO4可使溶液由a點(diǎn)變?yōu)閎點(diǎn)

B.在T1曲線上方區(qū)域(不含曲線)任意一點(diǎn)時(shí),  均有BaSO4沉淀生成

C.蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點(diǎn)變?yōu)榍上a、 b之間的某一點(diǎn)(不含a、b)

D.升溫可使溶液由b點(diǎn)變?yōu)閐點(diǎn)

 

【答案】

㈠ (1)0.7    (2分)   (2) ①CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+  ②  b    3.2     (各2分) 

㈡(1)①④③②   (2分) (2)  =    (1分)    (3) D   (2分)  (4) D  (2分)

【解析】

試題分析:㈠(1)甲烷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為: CH4(g) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(l)  ΔH=―607.3 kJ/mol, 則甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時(shí)的熱效率只是完全燃燒時(shí)的=0.7倍 (2)①電解質(zhì)為酸性故負(fù)極反應(yīng)式為:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+  ②Cu2+在陰極放電即b極,每通過(guò)0.1mol電子,有0.5molCu2+放電,即3.2g ㈡(1) K值越大酸性越強(qiáng) (2)25℃時(shí)醋酸和氨水的電離程度相同,故將等體積等濃度的醋酸和氨水混合后溶液呈中性,故混合液中c(CH3COO-)=c(NH4+);(3)因?yàn)镹H3·H2O的電離程度遠(yuǎn)大于C6H5OH,故向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml 0.01mol/L氨水,氨水的體積不需要到10mL溶液的pH>7,A 錯(cuò);B不遵循電荷守恒,錯(cuò);V=10時(shí),混合液為苯酚銨溶液,苯酚銨水解促進(jìn)水的電離,故混合液中水的電離程度大于10ml 0.01mol/L苯酚溶液中水的電離程度,C錯(cuò)(4)升高溫度,BaSO4的電離平衡向右移動(dòng),c(SO42-)和c(Ba2+)都增大,D錯(cuò)。

考點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)與能量變化與說(shuō)溶液的綜合考查

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011?江蘇)氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).
已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2 (g)△H=-206.2kJ?mol-1
CH4(g)+CO2 (g)═2CO(g)+2H2 (g)△H=-247.4kJ?mol-1
2H2S(g)═2H2(g)+S2(g)△H=-169.8-1
以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法.CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-165.0kJ?mol-1
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-165.0kJ?mol-1

(1)H2S熱分解制氫時(shí),常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣,使部分H2S燃燒,其目的是
為H2S熱分解反應(yīng)提供熱量
為H2S熱分解反應(yīng)提供熱量
;燃燒生成的SO2與H2S進(jìn)一步反應(yīng),生成物在常溫下均非氣體,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2H2S+SO2═2H2O+3S
2H2S+SO2═2H2O+3S

(3)H2O的熱分解也可得到H2,高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖1所示.圖中A、B表示的物質(zhì)依次是
氫原子、氧原子
氫原子、氧原子


(4)電解尿素[CO(NH22]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見(jiàn)圖2(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極).電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O

(5)Mg2Cu是一種儲(chǔ)氫合金. 350℃時(shí),Mg2Cu與H2反應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077).Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2Mg2Cu+3H2
 △ 
.
 
MgCu2+3MgH2
2Mg2Cu+3H2
 △ 
.
 
MgCu2+3MgH2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2013?焦作一模)開(kāi)發(fā)新能源,使用清潔燃料,可以達(dá)到提高能效、減少污染的目的.
(1)由C、H、O三種元素中的兩種和三種分別組成的燃料物質(zhì)甲和乙,其分子中均有氧,且1個(gè)乙分子中含有18個(gè)電子,則甲和乙分別是
CO、CH3OH
CO、CH3OH

乙是一種清潔燃料,工業(yè)上可用甲和氫氣反應(yīng)制得.
①T1溫度時(shí),在體積為2L的密閉容器中充入2mol甲和6mol H2,反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得c(甲)=0.2mol/L,則乙在平衡混合物中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是
1
3
1
3

②升高溫度到T2時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)為1,下列措施可以提高甲的轉(zhuǎn)化率的是
C
C
(填字母).
A.加入2mol甲     B.充入氮?dú)?nbsp;    C.分離出乙     D.升高溫度
(2)甲烷也是一種清潔燃料,但不完全燃燒時(shí)熱效率降低并會(huì)產(chǎn)生有毒氣體造成污染.
已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol
2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
則甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時(shí)的熱效率只是完全燃燒時(shí)的
0.7
0.7
倍(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)).
(3)甲烷燃料電池可以提升能量利用率.如圖是利用甲烷燃料電池電解50mL 2mol/L的氯化銅溶液的裝置示意圖:
請(qǐng)回答:
①甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是
CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

②當(dāng)線路中有0.1mol電子通過(guò)時(shí),
b
b
(填“a”或“b”)極增重
0.32
0.32
g.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑,二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):
(CH32NNH2(l)+2N2O4(1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (I)
(1)反應(yīng)(I)中氧化劑是
 

(2)火箭殘骸中,F(xiàn)紅棕色氣體,原因?yàn)椋篘2O4(g)═2NO2(g) (Ⅱ)
當(dāng)溫度升高時(shí),氣體顏色變深,則反應(yīng)(Ⅱ)為
 
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(3)一定溫度下,反應(yīng)(Ⅱ)的焓變?yōu)椤鱄.現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
 

精英家教網(wǎng)
若在相同溫度下,上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行,平衡常數(shù)
 
(填“增大”、“不變”或“減小”),反應(yīng)3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol,則0~3s的平均反應(yīng)速率v(N2O4)=
 
mol?L-1?s-1
(4)硝酸廠的尾氣中含NO2和NO,直接排放將污染空氣.目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退,反?yīng)機(jī)理為:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:
 

(5)氨氣在純氧中燃燒,也可生成上述反應(yīng)(I)產(chǎn)物中的兩種.科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣-氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是
 
(填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要支柱.請(qǐng)回答以下有關(guān)能源的問(wèn)題:
(1)能源可分一級(jí)能源和二級(jí)能源等,直接從自然界獲得的能源稱(chēng)為一級(jí)能源;需要依靠其他能量間接制取的能源稱(chēng)為二級(jí)能源.煤、煤氣、石油、天然氣、水能、風(fēng)能和生物能等等多年來(lái)大量使用的能源,稱(chēng)為
 
能源.而電能、氫能、水煤氣等都被稱(chēng)為
 
能源.
(2)煤、石油、天然氣等能源以熱的形式供給人們需要.寫(xiě)出煤、天然氣燃燒供熱時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式(試以它們各自的主要成分C和CH4代表):
 
、
 
.在質(zhì)量相同時(shí),燃料
 
對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響(溫室效應(yīng))。
(3)科學(xué)家認(rèn)為,氫氣是一種高效而無(wú)污染的理想能源.以氫氣作為燃料,4gH2的燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量為571.6kJ,試寫(xiě)出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
 

(4)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置,其能量轉(zhuǎn)化主要形式是
 
,當(dāng)用KOH溶液做電解質(zhì)溶液時(shí),正極的反應(yīng)式為:
 
,負(fù)極的反應(yīng)式為:
 
.甲烷也可以作為燃料電池的原料,此時(shí)在負(fù)極上反應(yīng)的物質(zhì)是
 
(填化學(xué)式)

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