(14分)CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
(1)某同学配制CuSO4溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解,于是对悬浊液加热,结果发现浑浊更明显了,随后,他向烧杯中加入了一定量的 溶液,得到了澄清的CuSO4溶液。
(2)该同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究。
①图一是根据反应Zn + CuSO4== Cu + ZnSO4设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是 ,盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时K+向 移动(填“甲”或“乙”)。
②图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是 (填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是 ;当铜电极的质量减轻3.2g,则消耗的CH4在标准状况下的体积为 L。
(3)反应一段时间后,燃料电池的电解质溶液完全转化为K2CO3溶液,以下关系正确的是 。
| A.c(K+)+c(H+)=c(HCO3-)+ c(CO32-)+c(OH-) |
| B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) |
| C.c(K+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-) |
| D.c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-) |
甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为: CO (g) + 2H2(g)
CH3OH (g) △H 1 (反应1)
该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力,已知这两种物质燃烧的热化学方程式为:
△H2=-283 kJ·mol-1 (反应2)
△H3=-242 kJ·mol-1 (反应3)
某些化学键的键能数据如下表:
| 化学键 | C-C | C-H | H-H | C-O | C | H-O |
| 键能/kJ·mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | 1072 | 463 |
(1)反应1的焓变△H1= 。
(2)CH3OH (g)燃烧生成CO2(
CH3OH(g)+
(3)反应1的平衡常数表达式为 。
为提高甲醇的产率,可以采取的措施有 (写出2点)。既能提高产率,又能提高反应速率的措施是 。
(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:CH3OH(l)+
①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称(或化学式)
②负极的电极反应式为 。
(12分)测我国了“神舟”系列载人飞船的成功发射,标志着“炎黄子孙千年飞天梦想实现了”
(1)火箭升空时,由于与大气层的剧烈摩擦,产生高温。为了防止火箭温度过高,在火箭表面涂上一种特殊的涂料,该涂料的性质最可能的是_____(填写编号)。
| A.在高温下不融化 | B.在高温下可分解气化 |
| C.在常温下就分解气化 | D.该涂料不可能发生分解 |
N2O4 + N2H4 → N2
————N2O4 + ————N2H4 → ————N2 + ————H2O
这个反应应用于火箭推进器,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
(3)为了向宇航员提供氧气,飞船上有专门的供氧装置。现有供氧剂过氧化钠与超氧化钾(KO2)。
①写出它们与二氧化碳反应的化学方程式(超氧化钾与二氧化碳的反应产物与过氧化钠类似): _______________ ____;_________________________。
②你选择的供氧剂是:_______________。