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研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。 （1）CO可...

研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）CO可用于炼铁，已知：

Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1，

C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol-1

 则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为__________。

（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式：__________。

（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。

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①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ__________KⅡ(填“＞”或“=”或“＜”)．

②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

容  器

甲

乙

反应物投入量

1molCO2、3molH2

a molCO2、b molH2、

c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为__________。

（4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2．紫外光照射时，在不同催化剂(I、II、III)作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2．在0～15小时内，CH4的平均生成速率I、II和III从大到小的顺序为__________(填序号)．

（5）以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。

①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________。

②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：__________。

 

（1）Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1； （2）CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O；（3）①＞；②0.4＜n(c)≤1mol， （4）Ⅱ＞Ⅲ＞I；（5）①300℃～400℃；②3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O。 【解析】 试题分析：（1）①Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1②C(s)+CO2(g)═2CO(g) △H2=+172.5kJ•mol-1，由盖斯定律①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1，故答案为：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1； （2）烷燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时，负极上是CO发生失电子的氧化反应，又因为电解质是KOH溶液，二氧化碳和氢氧化钾反应得到的是碳酸钾，即CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O，故答案为：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O； （3）①II平衡时间小于I，说明II反应速率大于I，且平衡时II中CH3OH的物质的量小于I，说明平衡向逆反应方向移动，则只能是升高温度，即II的温度大于I，温度越高，平衡向逆反应方向移动，导致化学平衡常数越小，所以KⅠ＞KⅡ，故答案为：＞； ②设二氧化碳反应量为x CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 初始量(mol)： 1 3 0 0 转化量(mol)： x 3x x x 平衡量(mol)： 1-x 3-3x x x 甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，即=0.8 解得x=0.4mol 依题意：甲、乙为等同平衡，且起始时维持反应逆向进行，所以全部由生成物投料，c的物质的量为1mol，c 的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol，所以c的物质的量为：0.4＜n(c)≤1mol， 故答案为：0.4＜n(c)≤1mol； （4）由图2可知，在0～15h内，甲烷的物质的量变化量为△n(Ⅰ)＜△n(Ⅲ)＜△n(Ⅱ)，故在0～15h内，CH4的平均生成速率v(Ⅱ)＞v(Ⅲ)＞v(Ⅰ)，故答案为：Ⅱ＞Ⅲ＞I； （5）①温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低，在300℃时失去活性，故以后乙酸的生成速率升高是由温度升高导致的，故乙酸主要取决于温度影响的范围为300℃～400℃，故答案为：300℃～400℃； ②Cu2Al2O4拆成氧化物的形式：Cu2O•Al2O3，与酸反应生成离子方程式：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O，故答案为：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O。 【考点定位】考查用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学平衡的影响因素 【名师点晴】本题主要考查了热化学方程式的计算与书写、电极反应的书写、化学平衡的计算及氧化还原反应方程式的书写等知识，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力、化学计算能力。应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。  
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次磷酸钠(NaH2PO2)是化学镀镍的重要原料，工业上制备NaH2PO2·H2O的流程如下： 

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回答下列问题： 

（1）NaH2PO2·H2O中磷元素的化合价为_________________。 

（2）在反应器中加入乳化剂并高速搅拌的目的是______________________________。 

（3）在反应器中发生多个反应，其中Ca(OH)2与P4反应生成次磷酸钙及磷化氢的化学方程式为________________________________________________________________。 

（4）流程中通入CO2的目的是______________________________________________，滤渣X的化学式为______________________。 

（5）流程中母液中的溶质除NaH2PO2外，还有的一种主要成分为___________________。 

（6）含磷化氢的尾气可合成阻燃剂THPC{[P(CH2OH)4]Cl}。含PH3的废气可用NaClO和NaOH的混合溶液处理将其转化为磷酸盐，该反应的离子方程式为__________。

 

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醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]2•2H2O，相对分子质量为376}是一种深红色晶体，不溶于冷水，是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示，且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定，极易被氧气氧化，不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下：

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Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)

2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)

2Cr2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O(s)

请回答下列问题：

（1）仪器2的名称是__________；

（2）往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是__________(选下面的A、B或C)；目的是__________

A．盐酸和三氯化铬溶液同时加入

B．先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸  

C．先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液醋酸亚铬化合物相对分子质量为376

（3）为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，应关闭阀门__________(填“A”或“B”)。

（4）本实验中锌粒要过量，其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外，另一个作用是__________。

（5）已知其它反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L；实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2•2H2O 9.4g，则该实验所得产品的产率为__________(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。

（6）铬的离子会污染水，常温下要除去上述实验中多余的Cr2+，最好往废液中通入足量的__________，再加入碱液，调节pH至少为__________才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L)．已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31， 满分5 manfen5.com≈4，lg2≈0.3】

 

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下列说法不正确的是(    )

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A．在25℃时，将c mol•L-1的醋酸溶液与0.02mol•L-1 NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka= 满分5 manfen5.com

B．0.1mol•L-1醋酸溶液中：c(H+)2=c(H+)•c(CH3COO-)+KW

C．常温下醋酸和醋酸钠混合溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH值的关系如上图所示，当pH=4.5溶液中：c(CH3COOH)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)

D．等体积等物质的量浓度的CH3COONa(aq)与NaCl(aq)中离子总数大小：N前＞N后

 

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乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体．工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图所示．该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸．下列说法不正确的是(    )

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A．N电极上的电极反应式：HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CH0+H2O

C．M电极上的电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑

B．若有2molH+通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为1mol

D．乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸的化学方程式：Cl2+OHC-CHO+H2O═HOOC-CHO+2HCl

 

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短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，核电荷数之和为36；X、Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数；R原子的质子数是Y原子质子数的两倍．下列有关这四种元素的相关叙述正确的是(    )

A．X与Z组成的化合物溶于水呈碱性

B．只有Y元素存在同素异形体

C．R的氢化物比Y的氢化物的沸点更高

D．X、Y、Z、R形成简单离子的半径依次增大

 

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