题目内容

　　将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150℃时，电火花引发反应后，容器中的压强为零，将残留物溶于水，无气体逸出，由此作出的正确结论为(　)

　　A．残留物中含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3

　　B．残留物中只含有Na2CO3

　　C．残留物中只含有NaOH和Na2CO3

　　D．原混合物中甲烷和氧气体积比为2∶1

 

答案：CD
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将用导线连接的两根铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，形成燃料电池，其电池反应为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O．下列叙述正确的是（　　）
①通入CH4的电极为正极；②正极的电极反应是 O2+2H2O+4e-=4OH-；③通入氧气的电极为正极；④通入CH4的电极的反应是CH4+O2+4e-=CO2+2H2O；⑤负极的电极反应是CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；⑥电池工作时溶液中的阳离子向负极移动；⑦电池工作时溶液中的阴离子向负极移动；⑧电池工作时电子从通入甲烷的一极由外电路流向通入氧气的一极．

合成氨的发明是本世纪科学领域中最辉煌的成就之一。以下是与NH3相关的工业过程示意图。

已知：CH4(g) + 2O2(g) ==CO2(g)+2H2O(g)

△H = — 890kJ/mol

　　 2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g)

△H = — 566.0 kJ/mol

　　　　 2H2(g) + O2(g) ==2H2O(g)

△H = — 571.6 kJ/mol

（1）请写出CH4（g）与O2（g）反应生成CO（g）　 　 和H2（g）的热化学反应方程式：

　　　　　　　　　　　 _　 。

（2）生产中涉及H2和CO2的分离。你认为可取

的方法是（填代号）　　 　　　　　 。

　　

A．在加压条件下用水吸收CO2

　　 B．用NaOH溶液吸收CO2

　　 C．加压，使CO2液化

（3）直接供氨式燃料电池在碱性条件下的负极反应为：　　 　　　　　　　　　　　　 。

（4）合成尿素的反应分两步进行：

①CO2（g）+ 2NH3（g） H2NCOONH4（aq）△H = — 159.47kJ/mol

　　　　　　　　　　　　　 (氨基甲酸铵)

②H2NCOONH4（aq） CO(NH2)2（aq）+ H2O（l）△H = + 28.49kJ/mol

　 在生产条件下，单位时间内获得尿素的产

量与压强和n(NH3)：n(CO2)的关系如右图

所示。生产过程中n(NH3)：n(CO2)的最佳

配比为　 　　　 ，而实际生产往往使

n(NH3)：n(CO2)≥3，这是因为

　　　 　　　　　　　　　　_　 。

在得到的尿素溶液中会含有少量的氨

基甲酸铵，除去这种杂质最简便的方法是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）将氨分为两部分，一部分经逐级氧化吸收转化为硝酸，另一部分又与HNO3反应生成NH4NO3。若HNO3与NH3的反应是完全的，有标准状况下78.4LNH3经上述反应过程生成120g NH4NO3。则NH3转化为HNO3的转化率为　　　 　　　　　　　　_　　　 。

已知反应：CO(g)+H2O(g)　 　 H2(g)+CO2(g)　 △H=－41.2kJ/mol，生成的CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应可制得CH4。

(1)850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O(g)，CO和H2O(g)浓度变化如右图所示，下列说法正确的是　　　　 (填序号)。

A．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量；

B．第4min时，混合气体的平均相对分子质量不再变化，可判断已达到平衡；

　

C．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会增大；　　　 850℃时物质浓度的变化

D．第8min时，若充入CO，会导致v(正)＞v(逆)，平衡向正反应方向移动。

(2)850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是　　　　　　 。

(3)如将H2与CO2以4∶1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：

　　 CH4(g) + 2O2(g)=CO2 (g)+ 2H2O (1)　　 ΔH1＝－890.3 kJ/mol

　　 H2(g)+O2(g)=H2O　　　　　 (1)　　 ΔH2＝－285.8 kJ/mol

则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是　　　　　　 　　　　　　　。

(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。负极反应式为　　　　　　　　　 ，正极反应式为　　　　　　　　　　　　 。

欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成，探究过程如下图所示。（已知：碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀）

（1）用滤渣制备粗硅的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）下列说法正确的是　　　　　　

a．酸性：H2CO3＞H2SiO3　　　　　　　　　　 　　　　b．结合质子的能力：CO > AlO2－>HCO3－

c．稳定性：H2O＞CH4＞SiH4　　　 　　　 　　　　　 d．离子半径：O2－＜Al3+

（3）滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

通过　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　现象说明此矿山中不含Al2O3

（4）该矿石和稀HNO3发生氧化还原反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（5）工业上依据上述实验原理处理该矿石，将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中，主要两个目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

若处理该矿石2.36×103 kg，得到滤渣1.2×103 kg ，理论上至少需要1 molL－1 HNO3的体积为　　　 L。

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