题目内容
能源的开发和利用是当前科学研究的重要课题。
(1)利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下前实现如下变废为宝的过程:
mCeO2
(m-x)CeO2
xCe+xO2
(m-x)CeO2
xCe+xH2O+xCO2
mCeO2+xH2+xCO
上述过程的总反应是 ,该反应将太阳能转化为 。
(2)CO、O2和KOH溶液构成的燃料电池的负极电极反应式为 。该电池反应可获得K2CO3溶液,某温度下0.5mol
L-1。晦K2CO3溶液的pH=12,若忽略CO32-的第二级水解,则CO32- +H2O
HCO3-+OH-的平衡常熟Kh= 。
(3)氯碱工业是高耗能产业,下列将电解池与燃料电池相组合的工艺可以节能30%以上。
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①电解过程中发生反应的离子方程式是 ,阴极附近溶液PH (填“不变”、“升高”或“下降”)。
②如果粗盐中SO42-含量较高,精制过程需添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可选用下列试剂中的 。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
现代工艺中更多使用BaCO3除SO42-,请写出发生反应的离子方程式 。
③图中氢氧化钠溶液的质量分数a% b%(填“>”、‘‘=”或“<”),,燃料电池中负极上发生的电极反应为 。
(1)H2O + CO2 =======H2 + CO + O2(2分) 化学能(1分)
(2)CO – 2e- +4OH- = CO32- + 2H2O(2分) 2×10-4 mol·L-1(2分)
(3)①2Cl-+2H2O
Cl2↑+ H2↑+2OH-(2分) 升高(1分)
② ac(2分) BaCO3(s) + SO42-(aq) = BaSO4 (s) + CO3 2-(aq)(2分)
③ <(2分) H2-2e-+2OH-=2H2O (2分)
硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理为:
2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2 (该反应△H>0)
某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O流程如下。
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(1)吸硫装置如图所示。
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是 ,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液 。
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是 、 。(写出两条)
(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验。(室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2)
限选试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管
| 序号 | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
| ① | 取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,___________________。 | _______________ | 样品含NaCl |
| ② | 另取少量样品于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌溶解,___________________。 | _______________ | 样品含NaOH |
(3)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:准确称取a g KIO3(化学式量:214)固体配成溶液,加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂,用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。则c(Na2S2O3)=_________mol·L-1。(只列出算式,不作运算)
已知:Cr2O72-+6I-+14H+=== 2Cr3++3I2+7H2O 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题:
(1)关于反应过程中能量变化的研究:
已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= -a kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H= -b kJ/mol
③H2O (g)= H2O(l) △H= -c kJ/mol
则:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H= kJ·mol-1。
(2)关于反应速率和限度的研究:
工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:2NH3 (g)+ CO2 (g)
CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数(K)和温度(T / ℃)关系如下:
| T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
| K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
| T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
| K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①焓变ΔH _______0 (填“>”、“<”或“=”)。
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。
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下例说法正确的是
(A)NH3的平衡转化率随着x增大而增大,上图中的B点处,NH3的平衡转化率为32%
(B)上图中的D点处,未达到平衡状态,且v(正) < v(逆)
(C)当反应体系中H2O的质量不再改变时,反应达到平衡状态
(3)关于电化学的研究:
Na2FeO4和Zn可以组成碱性电池,其反应的离子方程式为:
2FeO42- + 3Zn + 8H2O = 3Zn(OH)2+ 2Fe (OH)3+4 OH-,请写出放电时正极的电极反应式 。用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。当高铁电池中有3.32g Na2FeO4放电时,电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液的阴阳两极共收集的气体体积为 mL(标准状况下)。
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(4)关于电离平衡的研究:
人体血液里存在重要的酸碱平衡: ,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表:
| c(HCO3-) ∶c(H2CO3) | 1.0 | 17.8 | 20.0 | 22.4 |
| pH | 6.10 | 7.35 | 7.40 | 7.45 |
试回答:
①正常人体血液中,HCO3-的水解程度 电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”);
②人体血液酸中毒时,可注射 缓解(填选项);
A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液