题目内容
14.按要求填空:(1)航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、不污染环境等优点,碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱,其正极反应表示为:O2+2H2O+4e-═4OH-,则其负极反应可表示为2H2+4OH--4e-═4H2O.
(2)在一定条件下,RO3n-和I-发生反应的离子方程式如下:RO3n-+6I-+6H+═R-+3I2+3H2O则R元素的原子最外层电子有7个.
(3)Na2SX在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1:16,则x值是5
(4)CH4和H2O(g)通入聚焦太阳能反应器中,发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),将等物质的量的CH4和H2O(g)充入2L恒容密闭反应器中,某温度下反应达到平衡时$\frac{C(CO){C}^{3}({H}_{2})}{C(C{H}_{4})C({H}_{2}O)}$=27,此时测得n(CO)=0.2mol,则平衡时CH4的转化率为90.9%.(计算结果保留三位有效数字).
分析 (1)碱性条件下,负极上氢气失电子生成水;
(2)根据生成R-离子可知R得1个电子后达到8电子稳定结构,应为第七主族元素;
(3)Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化成Na2SO4,S元素的化合价由-$\frac{2}{x}$价变为+6价,NaClO被还原成NaCl,Cl元素的化合价由+1价变为-1价,根据得失电子守恒计算x值;
(4)依据化学平衡的三段式列式计算,设CH4与H2O(g)物质的量为a,
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
起始量(mol) a a 0 0
变化量(mol) 0.20 0.20 0.20 0.60
平衡量(mol) a-0.20 a-0.20 0.20 0.60
K=27列式计算.
解答 解:(1)碱性条件下,燃料电池中,负极上氢气失电子生成水,其电极反应式为:2H2+4OH--4e-═4H2O,
故答案为:2H2+4OH--4e-═4H2O;
(2)RO3n-中R元素的化合价不一定为最高正价,应根据反应物中R-离子的化合价进行判断,根据生成R-离子可知R得1个电子后达到8电子稳定结构,应为第七主族元素,最外层电子数为7,故答案为:7;
(3)Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,S元素化合价由-$\frac{2}{x}$升高为+6,而NaClO被还原为NaCl,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1:16,根据电子转移守恒,则:
x×[6-(-$\frac{2}{x}$)]=16×[1-(-1)]
解得:x=5,
故答案为:5;
(4)依据化学平衡的三段式列式计算,设CH4与H2O(g)物质的量为a,
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
起始量(mol) a a 0 0
变化量(mol) 0.20 0.20 0.20 0.60
平衡量(mol) a-0.2 0 a-0.20 0.20 0.60
K=$\frac{c(CO){c}^{3}({H}_{2})}{c(C{H}_{4})c({H}_{2}O)}$$\frac{0.1×0.{3}^{3}}{(\frac{a-0.2}{2})(\frac{a-0.2}{2})}$=27
计算得到a=0.22mol;则CH4的平衡转化率=$\frac{0.20mol}{0.22mol}$×100%=90.9%;
故答案为:90.9%.
点评 本题主要考查原电池原理、速率的计算、化学平衡常数的计算、氧化还原反应等知识点,题目难度中等,注意基础知识的运用.
| A. | 萃取操作必须在分液漏斗中进行 | |
| B. | 振荡试管中液体时,手拿住试管,用手腕甩动 | |
| C. | 用剩的药品应收集起来放回原试剂瓶中 | |
| D. | 称量物质时先取小砝码,再依次取较大的砝码 |
| A | B | |
| C | D |
(2)A的氢化物与B单质在催化剂作用下反应的化学方程式4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O.
(3)D的单质与B的氢化物反应的离子方程式为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO.
(4)写出A的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与金属铜反应的化学方程式:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O.
| A. | 所有有机物中都一定含有碳元素 | |
| B. | 有机物受热都易分解,而且都易燃烧 | |
| C. | 所有有机物都是非电解质 | |
| D. | 有机物中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素 |
| X | Y | |
| Z | W |
| A. | Y和Z的气态氢化物,前者更稳定 | |
| B. | Z和W的最高价氧化物对应水化物的酸性:W<Z | |
| C. | X、W的气态氢化物相互反应,生成物中既含离子键又含共价键 | |
| D. | Y、W的单质,均可通过电解的方法获得 |
| A. | 分子式为C4H10OH的醇,其结构可能有5种 | |
| B. | 乙烷与氯气在光照条件下反应的有机物共有6种 | |
| C. | 苯既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能在铁催化下与夜溴发生取代反应 | |
| D. | 相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧甲烷耗氧量多 |
| A. | 溶液 | B. | 胶体 | C. | 悬浊液 | D. | 乳浊液 |