题目内容

氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛用于电子工业、陶瓷工业等领域.在一定条件下,氮化铝通过如下反应合成:Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO
(1)在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目
 

(2)在该反应中,还原剂是
 
,还原产物是
 

(3)若生成标准状况下11.2L CO气体,则转移电子
 
mol.
考点:氧化还原反应,用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
专题:氧化还原反应专题
分析:Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO中,N元素的化合价由0降低为-3价,C元素的化合价由0升高为+2价,该反应中转移6e-,以此来解答.
解答: 解:(1)Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO中,N元素的化合价由0降低为-3价,C元素的化合价由0升高为+2价,该反应中转移6e-,则电子转移的方向和数目为,故答案为:
(2)C元素的化合价升高,则C为还原剂,因N元素的化合价降低,则AlN为还原产物,故答案为:C;AlN;
(3)生成标准状况下11.2L CO气体,n(CO)=
11.2L
22.4L/mol
=0.5mol,则转移电子为0.5mol×(2-0)=1mol,故答案为:1.
点评:本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,注意从元素化合价角度分析,侧重基本概念和转移电子数计算的考查,题目难度不大.
练习册系列答案
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Ⅰ.已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g);△H=_1275.6kJ?mol-1
②H2O(l)═H2O(g);△H=+44.0kJ?mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:
 

Ⅱ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g);△H>0
(1)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和3mol H2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为
 

(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)
 

①v(CH3OH)=3v(H2)   
②混合气体的密度不变  
③混合气体的平均相对分子质量不变     
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化     
⑤CO2和H2的浓度之比为1:3
(3)图1中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1mol CH3OH(g)和2mol H2O(g),向B容器中充入1.2mol CH3OH(g)和2.4mol H2O(g),两容器分别发生上述反应.已知起始时容器A和B的体积均为a L,反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L,容器B中CH3OH转化率为
 
;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为
 
L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响).

Ⅲ.如图2甲、乙是电化学实验装置.请回答下列问题:
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液
①甲池中石墨棒上的电极反应式为
 

②如果起始时乙池盛有200mL CuSO4溶液,电解一段时间后溶液蓝色变浅,若要使溶液恢复到电解前的状态,需要向溶液中加入0.8g CuO,则其电解后的pH为
 
(忽略溶液体积的变化).
(2)若甲池中盛放饱和NaCl溶液,则甲池中石墨棒上的电极反应式为
 
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)工业上一般采用两种方法制备甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
由表中数据判断△H1
 
0(填“<”、“=”或“>”).
②某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L密闭容器中充分反应,4分钟后反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.4mol,则CO的反应速率为
 
,此时的压强是反应前压强的
 
倍.
(2)反应Ⅱ的平衡常数表达式为
 
,为了加快反应Ⅱ的反应速率,并且提高H2的转化率,采取的措施是
 
(填写正确选项的字母).
a.增大CO2的浓度     b.增大H2的浓度     c.增大压强      d.加入催化剂
(3)工业上利用CO与水蒸气的反应,将有毒的CO转化为无毒的CO2,书写有关热化学反应方程式
 
.该反应在830K下进行时,初始浓度到达平衡的时间有如下的关系:
CO的初始浓度(mol/L) 2 4 1 3
H2的初始浓度(mol/L) 3 2 3 3
时间(min) 8 6 12 n
则n为
 
min.
(4)近年来,科研人员新开发出一种甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池.该电池中甲醇发生反应的一极为
 
极、其电极反应式为
 

(5)用该电池作电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,每消耗0.2mol CH3OH,阴极产生标况下气体的体积为
 
L.

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