题目内容

甲醇可作为燃料电池的原料．以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇，
   ①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol
   ②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol
（1）CH4（g）和H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为：
 
；
（2）写出甲醇-空气-氢氧化钾溶液的燃料电池正极的电极反应式：
 
；
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2，而净化，实验室用如图装置模拟上述过程：
    ①写出阳极电极反应式
 
；
    ②写出除去甲醇的离子方程式
 
．
考点：化学电源新型电池
专题：电化学专题
分析：（1）根据盖斯定律书写；
（2）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
（3）①阳极上失电子发生氧化反应；
②甲醇被氧化生成二氧化碳，Co3+被还原生成Co2+．
解答： 解：（1）①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol
   ②CO（g）+2 H2（g）=CH3OH（g）△H=+129.0 kJ/mol
将方程式①-②得CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+206.0kJ/mol-（-129.0kJ/mol）=+77.0 kJ/mol，
故答案为：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0 kJ/mol；
（2）正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+H2O+4e-═4OH-，
故答案为：O2+H2O+4e-═4OH-；
（3）①阳极上，Co2+失电子生成Co3+，电极反应式为Co2+-e-=Co3+，故答案为：Co2+-e-=Co3+；
②甲醇被氧化生成二氧化碳，Co3+被还原生成Co2+，溶液呈酸性，则生成物中含有氢离子，所以该反应离子方程式为：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+，
故答案为：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．
点评：本题考查了原电池和电解池原理、盖斯定律等知识点，根据盖斯定律书写热化学方程式，根据得失电子书写电极反应式，注意电极反应式要结合电解质溶液酸碱性书写，难度不大．
练习册系列答案
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下列溶液中离子浓度的关系正确的是（　　）
A、0.1mol?L-1NaHA溶液，其pH等于4：c（HA-）＞c（A2-）＞c（H2A）
B、0.1mol?L-1Na2CO3溶液：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HCO3-）+c（CO32-）
C、加入适量CH3COONa（s）的0.1 mol?L-1CH3COOH溶液，其pH＜7：c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（OH-）
D、相同温度下，pH=12的NaOH溶液和pH=12的CH3COONa溶液中，由水电离产生的c（OH-）相等
短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，X与Z同主族，Y和氢元素同主族，W原子的最外层电子数比次外层电子数少1．下列说法正确的是（　　）
A、元素X形成的单质一定是原子晶体
B、原子半径的大小顺序：r（W）＞r（Z）＞r（Y）＞r （X）
C、Y与氧元素形成的化合物Y2O2中阴、阳离子的个数比为1：2
D、W分别与Y、Z形成的化合物中含有的化学键类型相同
有一瓶澄清的溶液可能有K+、NH4+、Na+、Fe3+、Al3+、SO
 
2-
4
、Cl-、C
O
2-
3
离子，取该溶液进行以下实验：
（1）加入HCl至该溶液呈强酸性时无明显变化，则一定不存在的离子有
 
；
（2）另取部分原溶液滴加苛性钠溶液，直到溶液呈碱性，全部过程中无沉淀产生，则一定不存在的离子有
 
；
（3）另取部分原溶液滴加氯化钡溶液，无沉淀产生；
（4）将（2）得到的碱性溶液加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生．请你根据以上实验事实确定：原溶液中肯定存在的离子是
 
；不能确定的离子是
 
．若要进一步确定上述“不能确定”的离子，需要利用的实验方法是
 
．
2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”，汽车尾气已成为重要的空气污染物．
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N2（g）+O2（g）?2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．T℃时，向2L密闭容器中充入4mol N2和6molO2，5min后达平衡时NO物质的量为4mol，该反应的速率υ（N2）为
 
；计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）．
（2）恒温恒容，能说明反应 2NO（g）?N2（g）+O2（g）达到平衡的是
 
（填代号）．
A．NO、N2、O2的浓度之比为2：1：1
B．N2的浓度不再发生变化
C．单位时间内消耗2mol NO，同时消耗1mol N2
D．容器内气体密度不再发生变化
（3）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：
①已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
则H2（g）与NO（g）反应生成N2（g）和H2O（l）的热化学方程式为
 
．
②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．下图是反应：2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g） 中NO的浓度随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线，据此判断该反应的△H
 
0 （填“＞”、“＜”或“无法确定”）．若催化剂的表面积S1＞S2，在如图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件．
Ⅰ．硫酸具有A-C所示的性质，以下过程主要表现了浓硫酸的那些性质？请将选项字母填在下列各小题的括号内：
A强酸性     B 吸水性     C 脱水性    D 强氧化性
（1）浓硫酸可以干燥氢气
 

（2）浓硫酸使木条变黑
 

（3）热的浓硫酸与铜片反应
 

Ⅱ．现用该浓硫酸配制100mL　1mol/L的稀硫酸，仪器有：①胶头滴管；②烧杯；③玻璃棒；④量筒
请回答下列问题：
（1）配制稀硫酸时，还缺少的仪器有
 
（写仪器名称）；
（2）用18mol/L的浓硫酸配制100mL1mol/L的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积
为
 
mL（保留一位小数），量取浓硫酸时应选用
 
（选填①10mL、②50mL、③100mL）规格的量筒；
（3）用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理方法是
 
（单选）．
A．吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切
B．小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切
C．经计算加入一定量的浓盐酸
D．重新配制．
下表中的实线表示元素周期表的部分边界．①-⑥分别表示元素周期表中对应位置的元素．
①
③ ④ ⑤
② ⑥
（1）请在上表中用实线补全元素周期表边界．
（2）写出①、③两种元素组成的正四面体化合物的电子式
 
上述元素中，能和⑤号元素形成正四面体空间网状结构的化合物的化学式是
 

（3）上述元素中的一种元素其气态氢化物和该元素的最高价氧化物的水化物能发生化合反应，该反应的产物是
 
（写化学式），该物质含有的化学键类型是
 
、
 
．
（4）①和②元素在适当条件下能形成离子化合物，写出该化合物电子式
 
．
如图，将铜片和锌片焊接在一起组成A极，B为碳棒，进行电解实验，电解液中含硝酸银和硝酸铜各0.1mol．已知电路中通过0.2mol 电子．
（1）请写出A、B两极发生反应的电极反应式：
A：
 
；B：
 
．
（2）请分析A、B两极质量变化情况为
A：
 
；B：
 
．
在0．lmol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH?CH3COO-+H+对于该平衡，下列叙述正确的是（　　）
A、加入少量CH3COONa固体，平衡向逆向移动，溶液导电能力增强
B、加入少量NaOH固体，平衡向正向移动，溶液中c（H+）增大
C、加水，平衡向正向移动，
c(CH3COOH)
c(CH3COO-)
增大
D、通入少量HCl气体，平衡逆向移动，溶液中c（H+）减少

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