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某同学设计了一个乙醇(CH3CH2OH)燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓...

某同学设计了一个乙醇(CH3CH2OH)燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如下左图:

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①写出ⅰ中通入乙醇这一极的电极反应式                     

25℃,1.01×105Pa时23g液态乙醇完全燃烧,当恢复至原状态时,放出362.9kJ热量,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:                      

③理论上ⅱ中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式        ;原混合液中CuSO4溶液物质的量浓度为        mol/L

 

①CH3CH2OH-12e-+ 16OH-=2CO32-+ 11H2O ②CH3CH2OH (l)+3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-725.8KJ/mol ③4OH-- 4e-= O2↑+ 2H2O (或2 H2O - 4e-= O2↑+4 H+);0.1 【解析】 试题分析:①燃料电池的中,燃料发生氧化反应,作电池的负极,碱性条件下,乙醇转化为碳酸根,电极反应式为CH3CH2OH-12e-+ 16OH-=2CO32-+ 11H2O 。 ②25℃,1.01×105Pa时23g液态乙醇完全燃烧,当恢复至原状态时,放出362.9kJ热量,则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为CH3CH2OH (l)+3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-725.8KJ/mol。 ③分析题给装置知石墨为电解池的阳极,铁电极为电解池的阴极,电解开始时Cl-在阳极放电生成氯气,阴极Cu2+放电生成Cu,故图中Ⅰ表示阴极产生的气体,Ⅱ表示阳极产生的气体,t1时刻前石墨电极的电极反应式为2Cl-—2e-=Cl2↑,t1点后石墨电极的电极反应式为4OH-- 4e-= O2↑+ 2H2O (或2 H2O - 4e-= O2↑+4 H+),由图可知,至t2点时,阳极产生氯气在标准状况下的体积为224mL,物质的量为0.01mol,转移电子的物质的量为0.02mol,产生氧气在标准状况下的体积为112mL,物质的量为0.005mol,转移电子的物质的量为0.02mol,至t2点时,阴极铜离子恰好完全放电,根据Cu2++2e-Cu结合电子守恒(转移的电子为0.04mol)确定溶液中铜离子的物质的量为0.02mol,溶液的体积为200mL,则原混合液中CuSO4溶液物质的量浓度为0.1mol/L。 考点:考查原电池原理和电解原理的应用。  
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考点分析:
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空气中CO2的含量及有效利用,已经引起各国的普遍重视

目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) 满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g) ,△H=-49.0kJ/mol;测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图甲所示。

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(1)前3min内,平均反应速率v(H2)=      mol·L-1·min-1。此温度下该反应的平衡常数为      (结果保留两位小数)

(2)下列措施中,既能使反应加快,又能使n(CH3OH)/n(CO2)增大是        

A.升高温度                          B.充入惰性气体

C.将H2O(g)从体系中分离              D.再充入1mol H2

(3)图乙中t5时引起平衡移动的条件是          。(填序号)

A.升高温度   B.增大反应物浓度  C.使用催化剂  D.增大体系压强

(4)反应达到平衡后,若向反应体系再加入CO2(g)、H2(g) 、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol,化学平衡           (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

利用CO2(g)+CH4(g)满分5 manfen5.com2CO(g)+2H2(g)将CO2转化成燃料气。T℃时,在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.1 mol的CH4与CO2,发生上述反应,吸收热量Q1kJ,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,

(5)下列事实能说明该反应达到平衡的是(    )

a.CO的物质的量不再发生变化

b.混合气体的密度不再发生变化

c.v(CO2)=2v(H2

d.混合气体压强不再发生变化

e.单位时间内生成n mol CH4的同时消耗2n mol H2

(6)据图可知P1、P2、P3、P4由小到大的顺序是                   

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(7)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时通入物质的量均为0.1 mol的CH4与CO2,相同的温度下充分反应达到平衡后,吸收热量Q2 kJ,则Q1         Q2(填 “>”“=”或“<”)

设反应①Fe(s)+CO2(g)满分5 manfen5.comFeO(s)+CO(g) 和反应②Fe(s)+H2O(g) 满分5 manfen5.com FeO(s)+H2(g)的平衡常数分别为K1K2,在不同温度下,K1K2的值如下表所示:

T(K)

K1

K2

973

1.47

2.36

1173

2.15

1.67

温度

K1

K2

973K

1.47

2.38

1173K

2.15

1.67

(8)现有反应CO2(g)+H2(g)满分5 manfen5.comCO(g)+H2O(g),是          (填“吸”或“放”)热反应。

 

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(1)测得一定温度下某溶液的pH=6.5,且溶液中氢离子与氢氧根离子物质的量相等,此溶液呈           性。测定温度         25℃(填“高于”、“低于”或“等于”)

(2)将25℃下pH=12的NaOH溶液a L与pH=1的HCl溶液b L混合。若所得混合液为中性,则a:b=                    

(3)已知25℃下,0.10mol/LNH4Cl溶液的pH=5,则该温度下NH3·H2O的电离常数约为           。(直接写出计算结果)

 

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己知Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32﹣+H2O满分5 manfen5.comHCO3+OH,请用Na2CO3溶液及必要的实验用品,设计简单实验,证明盐类的水解是一个吸热过程必需的试剂有               ;操作和现象是                  

沉淀滴定和中和滴定的原理相同,如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl的含量时常以CrO为指示剂,这是因为AgCl的溶解度比Ag2CrO4的溶解度___________的缘故(填“大”或“小”),其实难溶性银盐较多,溶度积如下表:

银盐

性质

AgCl

AgI

AgCN

Ag2CrO4

AgSCN

沉淀颜色

砖红

溶度积

1.8×10-10

8.3×10-17

1.2×10-10

1.2×10-12

1.0×10-12

若用AgNO3去滴定KSCN溶液,可选用为滴定的合适指示剂有(    )

A.NaCl         B.KI        C.NaCN         D.Na2CrO4

刚好达到滴定终点时,发生的离子反应方程式为_____________           _。

甲、乙两个小组利用酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应,设计实验探究影响反应速率的因素(2MnO4- + 5H2C2O4+ 6H+=2Mn2+ +10CO2+8H2O)

甲组:利用下图装置,通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4

序号

A溶液

B溶液

2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液

4ml 0.01mol/LKMnO4溶液

2ml 0.1mol/LH2C2O4溶液

4ml 0.01mol/LKMnO4溶液

2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液

4ml 0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4

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(1)该实验的目的是探究               对化学反应速率的影响。

(2)分液漏斗中A溶液应该             加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)

(3)实验结束后,读数前为了使两个量气管的压强相等,避免产生压强差,影响测定结果,需要进行的操作是                            。乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。

为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验

实验编号

1

2

3

4

水/ml

10

5

0

X

0.5 mol/L H2C2O4/ml

5

10

10

5

0.2 mol/L KMnO4/ml

5

5

10

10

时间/s

40

20

10

---

(4)上表上X=            (填序号)

A.5        B.10         C.15          D.20

(5)4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是                    

 

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电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1∶2,以下说法正确的是(  

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A.a极与电源的负极相连

B.a电极反应式:2H2O+2e= H2↑+2OH

C.离子交换膜d为阴离子交换膜

D.产物丙为硫酸溶液

 

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298K时,在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+ 立即被还原成Fe2+。据此某学习小组设计如图所示的原电池装置。下列有关说法正确的是(  

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A.正极反应为:Zn 2e→Zn2+

B.盐桥中K+向右池移动

C.Pt电极上有气泡出现

D.左烧杯中溶液的红色变浅

 

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