题目内容
【题目】圣路易斯大学研制的新型乙醇燃料电池, 用能传递质子(H+)的介质作溶剂, 反应为C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O,下图是该电池的示意图,下列说法正确的是( )
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A.a极为电池的正极
B.电池正极的电极反应为:4H+ + O2 + 4e-=== 2H2O
C.电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极
D.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移
【答案】B
【解析】
试题分析:A.原电池工作时,阳离子向正极移动,则a为负极,故A错误;B.正极氧气得到电子被还原,电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O,故B正确;C.电池工作时,电流由正极经外电路流向负极,在该电池中由b极流向a极,故C错误;D.乙醇中C元素的化合价为-2价,被氧化后升高到+4价,则电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移,故D错误。
【题目】1,2-二氯丙烷(CH2C1CHClCH3)是一种重要的化工原料,工业上可用丙烯加成法制备,主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1),反应原理为:
I.CH2=CHCH3(g)+C12(g)
CH2C1CHC1CH3(g) △H1=—134kJ·mol-1
II.CH2=CHCH3(g)+C12(g)
CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)已知CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)
CH2C1CHC1CH3(g)的活化能Ea(正)为132kJ·mol-1,则该反应的活化能Ea(逆)为______kJ·mol-1。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和C12(g)。在催化剂作用下发生反应I、Ⅱ,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 80 | 74.2 | 69.4 | 65.2 | 61.6 | 57.6 | 57.6 |
①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即
,则前120min内平均反应速率v(CH2C1CHC1CH3)=______kPa·min-1。(保留小数点后2位)。
②该温度下,若平衡时HC1的体积分数为
,则丙烯的平衡总转化率
_______;反应I的平衡常数Kp=_____kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。
(3)某研究小组向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12,分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应,一段时间后测得CH2C1CHC1CH3的产率与温度的关系如下图所示。
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①下列说法错误的是___________(填代号)。
a.使用催化剂A的最佳温度约为250℃
b.相同条件下,改变压强不影响CH2C1CHC1CH3的产率
c.两种催化剂均能降低反应的活化能,但△H不变
d.提高CH2C1CHC1CH3反应选择性的关键因素是控制温度
②在催化剂A作用下,温度低于200℃时,CH2C1CHC1CH3的产率随温度升高变化不大,主要原因是_______________________________________________________________。
③p点是否为对应温度下CH2C1CHC1CH3的平衡产率,判断理由是_____________。
【题目】某小组同学研究SO2和KI溶液的反应,设计如下实验。
实验 | 操作 | 现象 |
I |
| 溶液迅速变为浅黄色,将溶液进行离心分离无固体沉积, 加入淀粉溶液,不变色 |
II |
| 溶液立即变成深黄色,将溶液进行离心分离有浅黄色固体沉积,溶液黄色变浅,加入淀粉溶液,不变色 |
(1)加入淀粉溶液的目的是______,为达到相同的目的,还可选用的试剂是______。
(2)经检验,II中的浅黄色固体是硫。资料显示,在酸性条件下,SO2和KI溶液反应生成S和I2。
① 在酸性条件下,SO2和KI溶液反应的离子方程式是______。
② 针对II中加入淀粉溶液不变色,甲同学提出假设:______。为证实该假设,甲同学取II中离心分离后的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
③ 乙同学认为甲同学的实验方案不支持上述假设,理由是______。
④ 丙同学向1 mL 1 mol·L1 KCl溶液中加入5滴1 mol·L1盐酸,通入SO2,无明显实验现象,再加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀。丙同学的实验结论是______。
(3)实验表明,I是SO2转化的催化剂。补全下列离子方程式。
SO2+H2O ===_____ + +
(4)对比实验I和II,推测增大H+的浓度可加快SO2的转化速率。为证实该推测,还需进一步进行实验证明,实验方案是______。
【题目】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
Ⅰ 制备K2FeO4(夹持装置略)
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(1)A的作用_____________
(2)在答题纸上将除杂装置B补充完整并标明所用试剂:________
(3)在C中得到紫色固体的化学方程式为:______________
Ⅱ探究K2FeO4的性质:取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生气体和溶液a。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶解,得到紫色溶液b,取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生 |
(4)由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有_____离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由_______产生(用离子方程式表示)。
(5)根据方案Ⅱ得出:氧化性Cl2________FeO42- (填“>”或“<”),而K2FeO4的制备实验实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反,原因是______。