题目内容
【题目】某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究。
已知：4HNO3
4NO2↑＋O2↑＋2H2O
请回答下列问题：
（1）检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为____，产生该气体的主要化学反应方程式是_____。
（2）装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为____(填化学式)。其中的Ba(OH)2溶液___(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是_____。
（3）装置B的作用是___。
（4）装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体的检验方法合适的是__(填序号)。
A．敞口观察集气瓶内气体的颜色变化
B．将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红
C．将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃
②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是____。
【答案】红棕色 C＋4HNO3(浓)
4NO2↑＋CO2↑＋2H2O BaCO3 不能 Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2浓度较低，不能形成CaCO3沉淀 防倒吸 AC 浓硝酸的分解
【解析】
（1）红热的木炭会跟浓硝酸反应生成二氧化氮，因此可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为红棕色，反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓) 4NO2↑＋CO2↑＋2H2O；
（2）装置C中的白色沉淀为木炭被氧化产生的二氧化碳气体与氢氧化钡反应生成的碳酸钡，氢氧化钡溶液不能用氢氧化钙代替，因为氢氧化钙溶解度太低，反应现象不明显；
（3）装置B的作用是防倒吸；
（4）①A．敞口观察集气瓶内气体的颜色变化，若变为红色，则气体为一氧化氮，若不变色，则气体为氧气；
B. 将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红无法检验该气体，因为一氧化氮和氧气均不会使湿润的蓝色石蕊试纸变色；
C. 将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃，若木条复燃，则为氧气，反之则为一氧化氮；
因此答案选AC；
②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是浓硝酸的分解；
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【题目】甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）ΔH1
②CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH2
③CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）ΔH3
回答下列问题：已知反应①中的相关的化学键键能数据如表：
化学键 | H—H | C—O |
| H—O | C—H |
E/（kJ·mol－1） | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
（1）由此计算ΔH1＝__kJ·mol－1，已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝__kJ·mol－1。
（2）在一定条件下，向2L恒容密闭容器中冲入1molCO2和3molH2发生反应②，5min时测得生成了0.4molH2O，求5min的反应速率v（H2）=__，写出一种能加快反应速率的措施___
（3）甲醇是电动汽车的理想燃料，工作原理如图所示：
多孔电极b为燃料电池的__极（填“正”或“负”），多孔电极a发生的电极反应式为：____
