1．甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，請回答下列問題：
（1）甲烷-氧氣燃料電池是一種清潔能源，該電池用金屬鉑片插入氫氧化鉀溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣．其電極反應(yīng)式分別為：負極CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，正極O2+4e-+2H2O=4OH-．電池在放電過程中溶液的PH將降低（填“降低”、“升高”或“不變”）．
（2）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法．
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
寫出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=+165.0kmol-1．

分析 （1）甲烷燃料電池中，負極上投放燃料甲烷，發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上投放氧氣，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；
（2）利用蓋斯定律解答，從待求反應(yīng)出發(fā)分析反應(yīng)物、生成物在所給反應(yīng)中的位置，通過相互加減可得．

解答 解：（1）在堿性溶液中，負極上投放燃料甲烷，發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，正極上投放氧氣，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：2O2+4H2O+8e-═8OH-，燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，生成水，溶液體積增大，pH減小，
故答案為：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，O2+4e-+2H2O=4OH-；降低；
（2）據(jù)蓋斯定律，①×2-②得：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kmol-1，
故答案為：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0kmol-1．

點評 本題考查較為綜合，涉及原電池以及蓋斯定律等知識，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、計算能力的考查，注意把握原電池的工作原理以及電極方程式的書寫，難度不大．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）NO2可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO．利用反應(yīng)6NO2+8NH3$?_{加熱}^{催化劑}$7N2+12H2O也可處理NO2．當轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是6.72L．
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1．2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1．則反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=-41.8kJ•mol-1．
（3）14g乙烯在空氣中完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量560kJ，寫出乙烯燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：C2H4（g）+3O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H=-1120KJ/mol．
（4）1L1mol/L的醋酸與1L1mol/L氫氧化鈉反應(yīng)的反應(yīng)熱為akJ•mol-1；1L1mol/L的硫酸與1L1mol/L氫氧化鈉反應(yīng)的反應(yīng)熱為bkJ•mol-1，則a＞b（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）已知2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1，向2L密閉容器中通入2molSO2（g）和1molO2（g），2min后反應(yīng)達到平衡時，此時的SO3濃度為0.5mol/L，則反應(yīng)放出的熱量為98.3kJ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．下列說法或表示法正確的是（　　）
A．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多
B．由C（石墨）→C（金剛石）△H=+119 kJ•mol-1可知，石墨比金剛石穩(wěn)定
C．在稀溶液中：H++OH-═H2O△H=-57.3 kJ•mol-1，若將含1mol CH3COOH的醋酸溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3 kJ
D．在101 kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=+285.8 kJ•mol-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．下列敘述I和II均正確并有因果關(guān)系的是（　　）
選項敘述I敘述II
A．KNO3的溶解度大用重結(jié)晶法除去KNO3中混有的NaCl
B．BaSO4難溶于酸用鹽酸和BaCl2溶液檢驗SO42-
C．NH3能使酚酞溶液變紅NH3可用于設(shè)計噴泉實驗
D．Ca（OH）2能制成澄清石灰水可配制2.0 mol?L-1的Ca（OH）2溶液
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)的常見物質(zhì)，其中A、B、C均含有同一種元素．在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系如下圖所示（部分反應(yīng)中的H2O已略去）．請?zhí)羁眨?br />
（1）若A可用于自來水消毒，D是一種金屬單質(zhì)，溶液C久置于空氣中，則可以證明其是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液；工業(yè)上制取A的離子方程式為2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑．
（2）若A是一種堿性氣體，常用作制冷劑，B是汽車尾氣之一，遇空氣會變色，則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O．
（3）若D是一種造成酸雨危害的氣體，A、B、C的焰色反應(yīng)都呈黃色，請寫出由A、C反應(yīng)生成B的離子方程式：HSO3-+OH-=SO32-+H2O．
（4）若A是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)，D是硝酸（假設(shè)稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO，濃硝酸的還原產(chǎn)物只有NO2）．HNO3和H2SO4組成的混合溶液1L，溶液中c（H+）=1mol/L，與過量A反應(yīng)得到無色氣體體積6.72L（標準狀況下），原溶液中D的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L，假設(shè)反應(yīng)后溶液體積不變，最終得到的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.4mol．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

6．某工業(yè)廢水僅含下表中的某些離子，且各種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1mol/L（此數(shù)值忽略水的電離及離子的水解）．
陽離子K+　Ag+　Mg2+　Cu2+　Al3+　NH4+
陰離子Cl-　CO32-　NO3-　SO42-　I-
甲同學(xué)欲探究廢水的組成，進行了如下實驗：
Ⅰ．取該無色溶液5mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且離子種類增加．
Ⅱ．用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰．
Ⅲ．另取溶液加入過量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色．
Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成．下列推斷不正確的是（　�。�
A．由Ⅰ、Ⅱ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是K+、NH4+、Cu2+
B．Ⅲ中加入鹽酸生成無色氣體的離子方程式是6I-+2NO3-+8H+═3I2+2NO↑+4H2O
C．原溶液一定只含有的離子I-、NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+
D．另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒沉淀至恒重，得到的固體質(zhì)量為0.4g

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

13．10℃時，在燒杯中加入0.1mol/L的 NaHCO3溶液400mL，加熱，測得該溶液的pH發(fā)生如表變化：
溫度（℃）1020305070
pH8.38.48.58.99.4
（1）甲同學(xué)認為，該溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大，故堿性增強，該反應(yīng)的離子方程式為HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；
（2）乙同學(xué)認為，溶液pH升高的原因是NaHCO3受熱分解，生成了Na2CO3，并推斷Na2CO3的水解程度大于（填“大于”或“小于”）NaHCO3；
（3）丙同學(xué)設(shè)計如下實驗方案對甲、乙同學(xué)的解釋進行判斷：
將一定體積0.1mol/L的 NaHCO3溶液置于燒杯中加熱至微沸（溶液體積不變），測其pH為9.8；將燒杯冷卻至室溫，過一段時間（溶液體積不變）測得pH為10.1．據(jù)此可以判斷乙（填“甲”或“乙”）推測正確，原因是溶液冷卻至室溫后pH大于8.4，說明此實驗過程中有新物質(zhì)生成．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．用雙線橋法標出下列反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
此反應(yīng)中，還原劑是Al，氧化劑是HCl；Al元素被氧化．由此可知，氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移．根據(jù)你的理解再寫一個常見的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：CuO+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．某學(xué)生用膽礬制取氧化銅固體，并研究氧化銅能否在氯酸鉀受熱分解實驗中起催化作用．實驗步驟如下：
①稱量a g膽礬固體放入燒杯中，加水制成溶液，向其中滴加氫氧化鈉溶液至沉淀完全；
②把步驟①中的溶液和沉淀轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中，加熱至溶液中的沉淀全變成黑色氧化銅為止；
③過濾、洗滌、干燥，稱量所得固體質(zhì)量為bg；
④取一定質(zhì)量的上述氧化銅固體和一定質(zhì)量的氯酸鉀固體，混合均勻后加熱，收集反應(yīng)生成的氧氣，如圖所示．
請回答下列問題：
（1）上述各步操作中，需要用到玻璃棒的是①②③④（填寫前面所述實驗步驟的序號）．
（2）由膽礬制備氧化銅的產(chǎn)率（實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比）為$\frac{25b}{8a}$×100%．
（3）為保證Cu2+沉淀完全，步驟①中溶液的pH應(yīng)大于10．簡述測定溶液pH的操作：把一小塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有混合溶液的玻璃棒點在試紙的中部，試紙變色后，試紙變色后，與標準比色卡比較來確定溶液的pH．
（4）為證明氧化銅在氯酸鉀的分解反應(yīng)中起催化作用，在上述實驗①～④后還應(yīng)該進行的實驗操作是cadbe（按實驗先后順序填寫字母序號）．
a 過濾        b 烘干      c 溶解      d 洗滌      e 稱量
（5）但有同學(xué)認為，還必須另外再設(shè)計一個實驗才能證明氧化銅在氯酸鉀受熱分解的實驗中起催化作用．你認為還應(yīng)該進行的另一個實驗是對比實驗，稱取相等質(zhì)量的氯酸鉀，加熱，比較產(chǎn)生相同體積氧氣所需的時間，或比較在相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積．

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