题目内容

1.已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO和KClO3,且$\frac{c(C{l}^{-})}{c(Cl{O}^{-})}$的值与温度高低有关.当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是(  )
A.若某温度下,反应后$\frac{c(C{l}^{-})}{c(Cl{O}^{-})}$=2,则溶液中$\frac{c(Cl{O}^{-})}{c(Cl{O}_{3}^{-})}$=0.2
B.参加反应的氯气的物质的量等于0.5a mol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:$\frac{1}{2}$a mol≤ne≤$\frac{5}{6}$a mol
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为$\frac{a}{6}$mol

分析 A.令n(ClO-)=1mol,则n(Cl-)=2mol,根据电子转移守恒计算n(ClO3-);
B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),联立计算参加反应氯气的物质的量;
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),进而计算转移电子物质的量范围;
D.氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),结合电子转移守恒计算.

解答 解:A.令n(ClO-)=1mol,反应后$\frac{c(C{l}^{-})}{c(Cl{O}^{-})}$=2,则n(Cl-)=2mol,电子转移守恒,5×n(ClO3-)+1×n(ClO-)=1×n(Cl-),即5×n(ClO3-)+1×1mol=1×2mol,解得n(ClO3-)=0.2mol,则溶液中$\frac{c(Cl{O}^{-})}{c(Cl{O}_{3}^{-})}$=5,故A错误;
B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量=$\frac{1}{2}$n(KOH)=0.5amol,故B正确;
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n(KClO3)=$\frac{1}{6}$n(KOH)=$\frac{1}{6}$a mol,转移电子最大物质的量为:$\frac{1}{6}$a mol×5=$\frac{5}{6}$a mol,
氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),故:n(KClO)=$\frac{1}{2}$n(KOH)=$\frac{1}{2}$a mol,转移电子最小物质的量=$\frac{1}{2}$a mol×1=$\frac{1}{2}$a mol,则反应中转移电子的物质的量ne的范围为:$\frac{1}{2}$a mol≤ne≤$\frac{5}{6}$a mol,故C正确;
D.氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,根据电子转移守恒n(KCl)=5(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n最大(KClO3)=$\frac{1}{6}$n(KOH)=$\frac{1}{6}$a mol,故D正确,
故选:A.

点评 本题考查氧化还原反应计算,难度中等,注意电子转移守恒及极限法的应用,侧重考查学生分析计算能力.

练习册系列答案
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9.二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能.工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1
(1)若要增大反应①中H2的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为BC.
A.加入某物质作催化剂  B.加入一定量CO
C.反应温度降低D.增大容器体积
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5min内CO的平均反应速率为0.1mol/(L•min);若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=5.4mol/L.
(3)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.1kJ/mol;830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K>1.0(填“>”、“<”或“=”).
(4)二甲醚燃烧热为1455kJ•mol-1,则二甲醚燃烧的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=-1455kJ/mol.
(5)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图所示.写出a电极上发生的电极反应式CH3OCH3+3H2O-12e-═2CO2+12H+

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