题目内容

7.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
下列说法不正确的是(  )
A.由反应①、②可推知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ•mol-1
B.等物质的量的甲烷分别参与反应①、②,则反应转移的电子数相等
C.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,放出的热量为173.4 kJ
D.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为3.2NA

分析 A.依据热化学方程式和盖斯定律计算得到分析判断;
B.由化合价升高数=化合价降低数=转移电子数来回答;
C.由反应①②,利用盖斯定律结合热化学方程式系数的意义来回答;
D.标准状况下4.48 L CH4即0.2mol,还原NO2至N2,根据化合价的变化计算转移电子数.

解答 解:A.①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
依据盖斯定律计算(①+②)×$\frac{1}{2}$,CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ•mol-1 ,故A正确;
B.反应①②转移的电子数=化合价升高数=化合价降低数=8,转移电子相同,故B正确;
C.由反应①②,利用盖斯定律,反应CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可以是$\frac{1}{2}$(①+②)得到,所以该反应的△H=-867kJ•mol-1,即4.48L(0.2mol)CH4 还原NO2至N2,放出的热量为173.4kJ,故C正确;
D.反应CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)转移电子数是8mol,4.48L(0.2mol)CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为1.6mol,故D错误;
故选D.

点评 本题考查学生热化学方程式的含义、盖斯定律的应用以及杨欢还原反应,属于综合知识的考查,难度中等,注意把握盖斯定律的应用方法、从化合价的角度分析氧化还原反应.

练习册系列答案
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2.(1)某温度下,Kw=10-12.若保持温度不变,向少量水中加入400g NaOH固体,并加水稀释至1L,才能使溶液中水电离产生的H+、OH-的浓度乘积即:c(H+)水•c(OH-)水=10-26.若保持温度不变,向水中通入的HCl气体恰好使溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1010,则此时水电离的c(OH-)=10-11mol•L-1.
(2)一定温度下,现有a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸 三种酸.
①当三种酸体积相同,物质的量浓度相同时,使其恰好完全中和所需NaOH的物质的量由大到小的顺序是b>a=c(用a、b、c表示).
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(3)现有两瓶pH=2的盐酸和醋酸溶液,简述如何用最简单的方法区别盐酸和醋酸(限选试剂:石蕊试液、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水),采用的方法为各取等体积醋酸和盐酸用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍),然后用pH试纸分别测其pH值,pH值变化大的是盐酸.
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①滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化,滴定终点时,溶液从黄色变为橙色,并且半分钟内不恢复原来的颜色.
②观察酸式滴定管液面时,开始俯视,滴定终点平视,则滴定结果偏高(填“偏高”“偏低”或“无影响”);若将锥形瓶用待测液润洗,然后再加入10.00mL待测液,则滴定结果偏高(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
12.某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应,推测活泼金属钠也能与CO2发生反应,因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去).
已知:常温下,CO能使一些化合物中的金属离子还原.例如:PdCl2+CO+H2O═Pd↓+CO2+2HCl,反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在.

请回答下列问题:
(1)为了制取CO2气体的装置能“随开随用,随关随停”,图A处应选用的装置是III(填写“I”、“II”或“III”).若要制取干燥、纯净的CO2气体,装置B中应盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液,装置C中应盛放的试剂是浓硫酸.
(2)观察实验装置图可知Na与CO2反应的条件是高温,检查装置的气密性完好并装入药品后,在点燃酒精喷灯前,必须进行的操作是打开III中的止水夹.待装置E(填写字母)中出现澄清石灰水变浑浊现象时,再点燃酒精喷灯,这步操作的目的是排除装置中的空气.
(3)假设CO2气体为足量,在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况,请分析并回答问题:
①若装置F中溶液无明显变化,装置D中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是4Na+3CO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na2CO3+C.
②若装置F中有黑色沉淀生成,装置D中只生成一种固体物质,取少量该固体与盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是2Na+2CO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Na2CO3+CO.
(4)请判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐?请用文字简要说明理由生成正盐;根据质量守恒可知,反应物只有三种元素,没有氢元素,故不能生成酸式盐.(或高温时,碳酸氢钠要分解).
19.实验室用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示,其中可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚.有关数据列表如下:
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-l309-1l6
回答下列问题:
(1)用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2-二溴乙烷的需分两步进行,第二步反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br.
(2)在此实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是d(填正确选项前的字母).
a.引发反应    b.加快反应速度     c.防止乙醇挥发   d.减少副产物乙醚生成
(3)在装置C中应加入c,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体(填正确选项前的字母).
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(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层(填“上”、“下”).
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用b洗涤除去(填正确选项前的字母).
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(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用蒸馏的方法除去.
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