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碳及其含碳化合物在人们的生产生活中应用广泛。 (1)将不同量的CO2(g)和H2...

碳及其含碳化合物在人们的生产生活中应用广泛。

(1)将不同量的CO2(g)和H2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g),得到如表三组数据;

实验组

温度℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需

时间/min

CO2

H2

H2

C2H5OH

1

650

2

6.8

2.0

0.8

6

2

900

2

4.4

2.0

0.4

3

3

900

4

8.8

C

d

t

 

 

①实验1中以v(H2)表示的反应速率为________________

②已知在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数称之为化学平衡常数。900℃化学平衡常数为______________,

③如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,反应物的浓度)平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。则第3组与第2组相比CO2的转化率___________(填“增大”“减小”“不变”   不能确定).

(2)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如图(A、B为多孔性碳棒). 持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL.

①0<V44.8L时,负极电极反应为_________________

②44.8L<V89.6L时,电池总反应方程式为_____________

 

0.4mol/(L.min) 0.12 增大 CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O CH4+2O2+K2CO3=2KHCO3+H2O 【解析】(1)①实验1中6min到达平衡,平衡时消耗氢气为(6.8-2)mol=4.8mol,v(H2)= =0.4mol/(L.min); ②900℃平衡时氢气为2mol、乙醇为0.4mol,则:         2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 起始量(mol):2     4.4   0        0 变化量(mol):0.8    2.4     0.4     1.2 平衡量(mol):1.2    2     0.4       1.2 900℃平衡常数K==0.12; ③第3组等效为第2组平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,CO2的转化率增大; (2)①n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,该装置是燃料电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,根据原子守恒得0<n(CO2)≤1mol,二氧化碳不足量,则反应生成碳酸钾,电池总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,负极电极反应为CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O; ②根据原子守恒得2mol<n(CO2)≤4mol,反应生成碳酸氢钾,负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-,总反应式为CH4+2O2+K2CO3=2KHCO3+H2O。    
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考点分析:
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(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流表。

锌片上发生的电极反应:__________________;银片上发生的电极反应:_________________

(2)若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47 g,试计算:

①产生氢气的体积(标准状况)___________L;

②通过导线的电量________C。(已知NA=6.02×1023mol-1,电子电荷为1.60×10-19C)

 

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I..已知拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能,单位kJ·mol1。白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示为如图所示:

      

      试根据下表中的化学键键能计算0.1molP4(白磷)在氧气中充分燃烧放出能量为________kJ

化学键

P—P

P—O

O===O

P===O

键能/kJ·mol1

198

360

498

585

 

 

   II.将V1 mL 2.0 mol·L1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶

       液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。请按要求填空:

 

   (1)该实验表明此反应_______(吸收释放”)能量, 通过图示分析可以得出:做该实

     验时,环境温度________(高于低于等于”)22 ℃

   (2)根据图示计算该NaOH溶液的浓度约是________mol·L1

  III. 如图所示在锥形瓶放置有装有水的小试管,往小试管中分别加入下列物质时:烧碱固体

   浓硫酸 硝酸铵固体 ④NaCl固体,其中能使a端液面高于b端液面的是_____(填序号)

 

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人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学

技术发展中,电池发挥着越来越重要的作用,如在宇宙飞船、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船、电脑、收音机、照相机、电子手表、心脏起搏器等,都离不开各式各样的电池,同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息,回答下列问题:

电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液,工作时电池总反应为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2

①工作时电流从________极流向________极(填“Ag2O”或“Zn”)。

②电极反应式:正极:_____________________,负极:_____________________

③工作时电池正极区的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H2+NiO(OH) Ni(OH)2

电池放电时, 负极的电极反应式为_________,正极的电极反应式为________________,正极附近溶液的pH__________(填“增大”,“减小”或者“不变”)

 

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8分)氢气是未来最理想的能源之一,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术:2H2O2H2↑+O2。制得的氢气可用于燃料电池。

试回答下列问题:

1)海水分解生成的氢气用于燃料电池时,实现________能转变为________能。水分解时,断裂的化学键为________键,分解海水的反应属于________反应(填放热吸热)。

2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极:2H2+2O24e===2H2OB极:O2+4e===2O2,则A极是电池的______极;电子从该极________(填流入流出)。

3)有人以化学反应:2Zn+O2+4H+===2Zn2++2H2O为基础设计出一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2H+Zn2+进行工作。则原电池的负极材料是______,正极上发生反应的电极反应式为              

 

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I.下图是碳和水蒸气发生反应生成COH2的途径和三个状态的能量,该反应为吸热反应,试问:

(1)步骤12分别是吸热过程还是放热过程?步骤1________,步骤2________

(2)比较E1E2E3的大小:____________________

II. 下列变化 碘的升华         烧碱熔化       氯化钠溶于水 

            氯化氢溶于水     氧气溶于水      氯化铵受热分解。

1)未发生化学键破坏的是__________(填序号,下同)仅发生离子键破坏的是______________

2)若上述物质都为纯净物时,属于共价化合物的是_______;属于离子化合物的是__________

III. 写出下列物质的电子式:

S_______   CsOH_______   CO2_________

 

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