题目内容
氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途,贯穿古今。
(1)水是人体的重要组成成分,是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用如图表达。
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。
(2)氯化铵常用作焊接。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)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1 500 ℃生成白磷,反应为:2Ca3(PO4)2+6SiO2=6CaSiO3+P4O10,10C+P4O10=P4+10CO。每生成1 mol P4时,就有_______mol电子发生转移。
(1)C+H2O(g) CO+H2(合理即可) 氧化
(2)①4CuO+2NH4Cl3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O
②氮 CuO (3)20
解析
“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(将配平后的系数填在横线上)
__ C+ __ KMnO4+ ___ H2SO4→___CO2↑+ ___MnSO4 + ___K2SO4+ ___H2O
当反应中有2.408×1024个电子发生转移时,还原剂的质量为
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | x | 2.0 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2.0 | 1.0 | 0.4 | 1.6 | 3 |
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为 (要求2位有效数字,下同);实验2达到平衡时CO的体积分数为 。
②若反应的平衡常数大,处理CO的效率高,则增大该反应平衡常数的措施有 。
③900℃时,该密闭容器中,加入4 molCO,3 mol H2O ,4mol CO2和2.4mol H2,比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
④一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行,能说明该反应已经达到平衡状态的有 。
A.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
B.消耗1molH2的同时消耗1molCO
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.CO2的体积分数不随时间而变化
(3)汽车尾气的排放对空气造成污染。目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器,可以有效将尾气中的有害气体转化。如:
①CO (g)+NO2(g) =CO2(g) + NO (g) ΔH =-a kJ/mol (a>0)
② 2CO (g)+2NO(g) =2CO2(g) )+ N2 (g) ΔH =-b kJ/mol (b>0)
若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)时放出的热量为 kJ(用含a和b的代数式表示,下同);并写出该反应的热化学方程式 。
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)利用反应:6NO2+8NH37N2+12H2O可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下的体积是 L。
(2)①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=?196.6 kJ·mol–1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=?113.0 kJ·mol–1
请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学方程式 。
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO2
③测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则该反应的平衡常数K= 。
(3)汽车尾气中的一氧化碳可通过如下反应降低其浓度:CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)。已知某温度下,在两个恒容密闭容器中进行该反应,容器中各物质的起始浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。请用“>”或“<”或“=”填写表中的空格。
容器编号 | c(CO)/mol·L–1 | c(O2)/mol·L–1 | c(CO2)/mol·L–1 | υ(正)和υ(逆) 大小比较 |
① | 2.0×10–4 | 4.0×10–4 | 4.0×10–4 | υ(正)=υ(逆) |
② | 1.0×10–3 | 4.0×10–4 | 5.0×10–4 | υ(正) υ(逆) |
现有一未配平的氧化还原反应:
KClO3+PH3+H2SO4→K2SO4+H3PO4+H2O+X
(1)该反应的还原剂是_________。
(2)已知0.2 mol KClO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式是__________。
(3)根据上述反应可推知__________________(填写序号)。
A.氧化性:KClO3>H3PO4 | B.氧化性:H3PO4>KClO3 |
C.还原性:PH3>X | D.还原性:X>PH3 |