题目内容

(9分)开发新能源,使用清洁燃料,可以达到减少污染的目的。

(1)由C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙,其分子中均有氧,且1个乙分子中含有18个电子,则甲和乙分别是 。乙是一种清洁燃料,工业上可用甲和氢气反应制得。

① T1温度时,在体积为2 L的密闭容器中充入2 mol甲和6 mol H2,反应达到平衡后,测得c(甲)=0.2 mol/L,则乙在平衡混合物中的物质的量分数是 。(保留两位有效数字)

② 升高温度到T2时,反应的平衡常数为1,下列措施可以提高甲的转化率的是________(填字母)。

A.加入2 mol甲 B.充入氮气 C.分离出乙 D.升高温度

(2)甲烷也是一种清洁燃料,但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。已知:

CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1=―890.3 kJ/mol

2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=―566.0 kJ/mol

则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的________倍(计算结果保留1位小数)。

(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。右图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图(O2-可以在固态电解质中自由移动)。请回答:

① 甲烷燃料电池的负极反应式是 。

② 当线路中有0.1 mol电子通过时,______________(填“a”或“b”)极增重____________g。

练习册系列答案
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某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。

(1)提出假设①该反应的气体产物是CO2;②该反应的气体产物是CO。

③该反应的气体产物是 。

(2)设计方案,如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

(3)查阅资料

氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。

请写出该反应的离子方程式: 。

(4)实验步骤

①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;

②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;

③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;

④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;

⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。

步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为 。

(5)数据处理

试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式: 。

(6)实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。

①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是 。

②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善: 。

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