题目内容

【题目】KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为:2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O

1)请分析该反应中电子转移的情况___。(双线桥法表示)

2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是___(填写编号)。

①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性

3)产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为___mol

4ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2___倍(保留小数点后两位)。

【答案】 0.2 2.63

【解析】

(1)KClO3Cl元素的化合价从+5价降低到+4价,HClCl元素的化合价从-1价升高到0价,据此分析解答;

(2)根据HCl中部分氯元素化合价由-1价升高为Cl20价,还有部分氯元素化合价不变分析判断;

(3)反应中只有Cl2是氧化产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl20价,据此计算转移电子物质的量;

(4)根据单位质量的消毒剂得到电子的物质的量大小计算。

(1)KClO3Cl元素的化合价从+5价降低到+4价,得2×1=2个电子,HClCl元素的化合价从-1价升高到0价,失去2×1=2个电子,则电子转移的方向和数目为,故答案为:

(2)反应2KClO3+4HCl()=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O中,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl20价可知,HCl中氯元素被氧化,还有部分氯元素化合价不变,这部分HCl在反应中起到酸的作用,故答案为:②;

(3)反应中只有Cl2是氧化产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl20价,所以产生0.1molCl2,转移的电子的物质的量为0.1mol×2=0.2mol.故答案为:0.2

(4)假设质量都是mgClO2→Cl-5个电子,Cl2→2Cl-2个电子,所以ClO2得到的电子的物质的量为×5=molCl2得到的电子的物质的量为×2=mol,所以=2.63倍,故答案为:2.63

练习册系列答案
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【题目】氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前研究的热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)H=+165.0kJ·mol-1

已知反应器中存在如下反应过程式:

Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206. 4 kJ. mol-1

Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=___

(2)某温度下,4molH2O1 mol CH4在体积为2L的刚性容器内同时发生反应I、Ⅱ,反应达到平衡时,体系中n(CO)=bmoln(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K的值为_____用含字母bd的代数式表示)

(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有_____(填标号)

A.适当增大反应物的投料比n(H2O)n(CH4)

B.增大压强

C.分离出CO2

(4)H2用于工业合成氨:N2+3H2 2NH3.n(N2)n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器中反应,反应器的温度变化与从反应器排出的气体中NH3的体积分数φ(NH3)的关系曲线如图,反应器温度高于T0后,NH3的体积分数g(NH3)随温度的升高而减小的原因是____

某温度下,n(N2)n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始时气体总压为p0Pa,平衡时气体总压为0.9p0Pa,则H2的转化率为____,气体分压(p)=气体总压(p体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应平衡常数(记作Kp),则此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=_____(用含p0的代数式表示)

【题目】甲醇是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景。

1)已知 CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+3H2(g) ΔH= + 93.0kJ·mol1

CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=192.9 kJ·mol1

③甲醇的燃烧热为726.51kJ·mol-1

要写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式,还缺少的热化学方程式为________________

2)甲醇可采用煤的气化、液化制取(CO+2H2CH3OH ΔH<0)。在T1℃时,体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3molH2CO,反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)的关系如图所示。

①当起始=2,经过5min达到平衡,0~5min内平均反应速率v(H2)=0.1molL-1min-1,则该条件CO的平衡转化率为_____;若其它条件不变,在T2℃(T2>T1)下达到平衡时CO的体积分数可能是____(填标号)

A.< B.= C.~ D.= E.>

②当=3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图象中的____选填“D”“E”“F”)

3)制甲醇的COH2可用天然气来制取:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在某一密闭容器中有浓度均为0.1mol·L1CH4CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,则该反应的ΔH______(选填大于”“小于等于0。压强p1_______(选填大于小于”)p2。当压强为p2时,在y点:v()__________(选填大于”“小于等于”)v()。若p2=6Mpa,则T℃时该反应的平衡常数Kp=_____MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

4)研究表明:CO2H2在一定条件下也可以合成甲醇,反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) [反应Ⅰ]

①一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0mol CO24.0mol H2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示,其中活化能最高的反应所用的催化剂是____(“A”“B”“C”)

②在某催化剂作用下,CO2H2除发生反应①外,还发生如下反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应Ⅱ]。维持压强不变,按固定初始投料比将CO2H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得实验数据:

T(K)

CO2实际转化率(%

甲醇选择性(%

543

12.3

42.3

553

15.3

39.1

注:甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。

表中数据说明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是_________

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