题目内容

【题目】甲醇(CH3OH)是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）已知在常温常压下：

① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH ＝－1275.6 kJ／mol

② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH ＝－566.0 kJ／mol

③ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH ＝－44.0 kJ／mol

请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为________

（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。

①工作一段时间后，测得溶液的pH 。(填“增大”“减小”“不变”)

②该电池负极的电极反应为 。

（3）某金属的相对原子质量为52.00，用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时，阳极每放出3 360 mL(标准状况)氧气，阴极析出金属10.4 g，在该含氧酸盐中金属的化合价为 ，

在该实验中，若不考虑能量的损失，电池中消耗甲醇的质量最少是 g(结果精确至0.1 g)

【答案】

（1）442.8KJ

（2）减小，CH3OH – 6e－ + 8OH— === CO32－ +6H2O

（3）+3；3.2

【解析】

试题分析：（1）①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJmol-1，②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=-566.0kJmol-1，③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJmol-1，根据盖斯定律，将已知反应×(①-②+③×4)得到CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)，所以该反应的△H=×[(-1275.6kJ/mol)-(-566.0kJ/mol)+ (-44.0kJ/mol)×4] =-442.8kJmol-1，即CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+ 2H2O(l) △H=-442.8kJmol-1，因此1mol甲醇不完全燃烧生成1mol一氧化碳和液态水放出的热量为442.8kJ，故答案为：442.8kJ；

（2）①CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，氢氧根离子被消耗，所以溶液的pH减小，故答案为：减小；

②在燃料电池中，负极是燃料发生失电子的氧化反应，即CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；

（3）设金属的化合价为x，则根据得失电子守恒关系可得×4=×x，解得x=3，

n(O2)==0.15mol，得到0.15mol×4=0.6mol电子，由CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O可知，0.1mol甲醇失去0.6mol电子，因此甲醇的质量为0.1mol×32g/mol=3.2g，故答案为：+3；3.2。

练习册系列答案
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A．原溶液中含有的阳离子是H＋、Fe3＋、Al3＋

B．原溶液中一定含有SO和Na＋

C．原溶液中含有的Fe3＋和Al3＋的物质的量之比为1∶1

D．反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4

【题目】最近我们复习了常见的几种金属：Na、Mg、Al、Fe、Cu。请结合我们所学知识回答下列问题：

（1）钠原子核外电子有________运动状态，其化合物Na2O2可用作________________。

（2）镁在二氧化碳中点燃的化学方程式为______________________________。

（3）铝在元素周期表中位于______________________________。

（4）除去Fe中的杂质Al所发生反应的离子方程式为_____________________________。

（5）上面几种金属中可用热还原法冶炼的是______________________________。

（6）铜的价电子排布式为3d104s1而不是3d94s2是依据_________________。

【题目】运用化学反应原理研究碳、氮等单质和化合物的反应有重要意义。

（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：

6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H= -76.0 kJ·mol一1

①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。

②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H=+113.4 kJ·mol一1，则反应：

3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。

（2）工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经两步反应生成尿素〔CO(NH2)2〕，两步反应的能量变化示意图如下：

则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为____________________。

（3）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是 (填“正极”或“负极”)；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为 。

（4）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：

①上述生产过程的能量转化方式是_____________。

a、电能转化为化学能

b、太阳能转化为电能

c、太阳能转化为化学能

d、化学能转化为电能

②上述电解反应在温度小于 900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阴极反应式为3CO2＋4e－=C＋2CO32-，则阳极的电极反应式为_________________。

【题目】某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：mCeO2 (m-x)CeO2·xCe+xO2

(m-x)CeO2·xCe+xH2O+ xCO2 mCeO2+ xH2+ xCO

下列说法不正确的是( )

A．该过程中CeO2没有消耗

B．该过程实现了太阳能向化学能的转化

C．右图中△H1=△H2+△H3

D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH——2e—=CO32-+2H2O

【题目】硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：

粗硅冶炼：①SiO2 + 2CSi + 2CO

精炼硅：②Si + 3HClSiHCl3 + H2

③SiHCl3 + H2Si + 3HCl

化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：

（1）反应①是_________反应(填“吸热”或“放热”)，反应②是_________反应(填“吸热”或“放热”)。

（2）反应③破坏反应物中的化学键所吸收的能量_________形成生成物中化学键所放出的能量(填“大于”或“小于”)。

（3）研究物质变化时，人们可以从不同角度、不同层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断下列说法错误的是_________(双选)。

A．金属钠和氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低

B．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的能量多

C．氮气分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气的化学性质很活泼

D．由石墨制取金刚石是吸热反应，可知金刚石比石墨稳定

E．由放热反应H2 + Cl2 ==== 2HCl来说，断裂1mol H—H键和1molCl—Cl键所吸收的能量小于形成2molH—Cl键所放出的能量

（4）在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做下面的实验：

在一个小烧杯里，加入20g已经研磨成粉末的氢氧化钡晶体【Ba(OH)2.8H2O】，将小烧杯放在事先已滴有3—4滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。写出实验过程中发生反应的化学方程式_________，该反应中反应物总能量_________生成物的总能量(填“大于”或“小于”)，实验过程中立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_________。

【题目】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：

（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为___________；

（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：___________，已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17。

（3）已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的△H=+11kJmol-1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________ kJ。

（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)，在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表：

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________；

②上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为___________(以K和k正表示)．若k正=0.0027min-1，在t=40min时，v正=___________min-1．

③由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用如图表示．当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为___________(填字母)．

【题目】针对网络上流传的隔夜熟肉中因亚硝酸钠(NaNO2)含量严重超标而不能食用的说法，某兴趣小组开展如下探究活动：

活动一：查阅资料

NaNO2有毒，具有氧化性和还原性，NaNO2溶液显碱性，肉类在放置过程中，NaNO3逐渐转化为NaNO2，国家规定肉制品中NaNO2含量不能超过30 mg/kg。

活动二：鉴别NaNO2与食盐

（1）NaNO2与食盐的外观相似，易被当成食盐误用，分析以下两种鉴别方法：

① 能否各取少许固体用舌头品尝？_____。(选填“能”或“不能”)

② 用稀硫酸、淀粉和KI溶液鉴别，溶液变蓝的是NaNO2具有___性。

活动三：探究NaNO3与NaNO2的相互转化

（2）制取NaNO2与NaNO3混合溶液的装置如图所示。

已知：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。

① 写出装置I中发生反应的化学方程式___________________________________。

② 水_______(选填“能"或“不能”)作为装置II中的试剂，理由是_________________。

③ 装置III中反应完全后，接下来的操作是_________________________________。

（3）将NaNO2与NaNO3混合溶液露置于空气，隔夜后，测得溶液的pH减小，则溶液中NaNO2的含量_______(选填“增多”、“减少"或“不变”)，原因可能是______________（用化学方程式解释）。

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