题目内容
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
__C+__K2Cr2O7+__ →__CO2↑+ __K2SO4 + __Cr2(SO4)3+__H2O
请完成并配平上述化学方程式。
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是 _______;
A.随时将CH3OH与反应混合物分离 | B.降低反应温度 |
C.增大体系压强 | D.使用高效催化剂 |
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 ;
③在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K = 。
(1)3、2、8H2SO4、3、2、2、8
(2)① CD ②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651 kJ·mol-1③270℃ 4
解析试题分析:(2)③此反应为放热反应,温度越高,转化率越低。
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
始(mol·L-1) 1 1.5 0
转化(mol·L-1) 0.5 1 0.5
平衡(mol·L-1) 0.5 0.5 0.5
K=0.5/0.5×0.52=4
考点:考查影响化学反应速率的因素等相关知识。
“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。
(1)火箭升空时,由于与大气层的剧烈摩擦,产生高温。为了防止火箭温度过高,在火箭一面涂上一种特殊的涂料,该涂料的性质最可能的是 。
A.在高温下不融化 | B.在高温下可分解气化 |
C.在常温下就分解气化 | D.该涂料不可能发生分解 |
该反应中被氧化的原子与被还原的原子的物质的量之比是 。这个反应应用于火箭推进器,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
(3)如图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,燃料电池放电时的负极反应为: 。如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。 已知该反应的阳极反应为:4OH—4e-=O2↑+2H2O 则阴极反应为: 。有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能发生? 理由 。
(5).北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。丙烷脱氢可得丙烯。
已知:①C3H8(g)CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g); △H1="156.6" kJ·mol-1
②CH3CH=CH2(g)CH4(g)+ HC≡CH (g);△H2="32.4" kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是
(2)KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: 。
(4)己知:一定条件下,MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。
②Ⅳ 中加入MnSO4的目的是 。
硫、氮、稀土元素的单质和化合物应用广泛。
Ⅰ.(1)将硫铁矿和焦炭放在炼硫炉中,在有限空气中燃烧,发生下列反应:
3FeS2 + 12 C + 8O2 = Fe3O4 + 12CO + 6S
生成3mol硫时,被氧化的物质物质的量为__ _________。
(2)过硫酸钾化学式为:K2S2O8,过硫酸结构式为
①过硫酸钾和过硫酸均有强氧化性,不稳定,容易分解,如2H2S2O8=2H2SO4+2SO3+O2
下列能加快过硫酸分解的固体物质是 。
A.CuO | B.MnO2 | C.Fe2O3 | D.NaNO3 |
③若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有_________________。
Ⅱ.稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,由CeCl3·6H2O制备无水CeCl3应采取的措施是 _ _。
实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应:
KMnO4+ HCl KCl + MnCl2 + Cl2↑ + H2O
(1)请配平上述化学方程式,并在上面用“双线桥法” 标明电子转移的方向和数目:
(2)该反应的氧化产物是 ,KMnO4发生 反应。
(3)HCl在上述反应中显示出来的性质是 。
A.氧化性 | B.还原性 | C.酸性 | D.碱性 |
氧化还原反应在生产、生活中具有广泛用途,贯穿古今。
(1)下列生产、生活中的事例中有发生氧化还原反应的是 。(有两个正确选项)
A.古代活字印刷 | B.原电池工作 | C.简单机械织布 | D.我国古代湿法炼铜 |
试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式: 其中水为 剂。
(3)氯化铵常用于焊接。如:在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜以便焊接,其反应为: CuO+ NH4Cl = Cu+ CuCl2+ N2+ H2O
①配平此氧化还原反应方程式
②该反应中,被氧化的元素是 (填元素名称),氧化剂是 (填化学式)
③反应中若产生0.2mol的气体,则有 个电子转移。
碘化亚铜(Cu2I2)是一种不溶于水也不溶于酸的白色固体,用途很广泛。
完成下列填空:
(1)碘化钾溶液中滴加适量硫酸铜溶液,就能得到碘化亚铜。请完成并配平上述反应:
____KI+____CuSO4 → ____I2+____Cu2I2↓+ ____________
该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)往上述反应后溶液中加入淀粉,溶液变蓝,再滴加亚硫酸溶液,蓝色又褪去。
写出KI、Cu2I2、H2SO3的还原性由强到弱的顺序是____________________。
(3)碘化亚铜能用于检测空气中的汞蒸气,其反应为:
2Cu2I2+Hg → Cu2HgI4(玫瑰红)+ 2Cu
产物Cu2HgI4中,Cu元素显____价。
当有1 molCu2I2参与反应时,转移电子____mol。
(4)为除去稀盐酸中少量CuCl2杂质,可往溶液中加入过量的M试剂后进行过滤操作,再通入适量的Cl2后进行N操作。试剂M和操作N的组合正确的是_____(选填编号)
选项 | 试剂M | 操作N |
a | 碘化钾溶液 | 升华 |
b | 氢碘酸溶液 | 萃取分液 |
c | 氢气 | 过滤 |
d | 氢硫酸溶液 | 过滤 |