(一) 必考题(11题,共129分)
26.(14分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I: CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1
反应II: CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) +
H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“Ⅱ”)。
② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
|
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
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K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0
kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为 。
② 工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为 。
27.(14分)已知X为中学化学中一种常见的盐,F为淡黄色固体;M、N为常见的金属,N的氧化物可作耐火材料,可用它来制造耐火坩埚和耐高温试验仪器;H为气体单质,D为无色气体,D在空气中会出现红棕色。各物质的转化关系如下图(部分反应物已略去)。
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请回答下列问题:
(1)E的化学式为_______________(2分)。
(2)将M丝插入盛有X溶液的试管中,反应一段时间后的现象是_______________(2分)。
(3)在反应①②③④中属于置换反应的是__________(填序号)(2分)。
(4)反应②的离子方程式为______________________________________________(3分)。
(5)用石墨作电极电解50mL X溶液,观察到A电极表面有红色的固态物质生成,B电极有无色气体生成;电解一段时间后,取出A电极,洗涤、干燥、称量,电极增重1.6g。请回答下列问题:
①写出电解时的阳极反应式________________________________________(2分)。
②电解后溶液的pH为_______________________________(3分)(假设电解前后溶液体积不变)。
28.(15分)Ⅰ 下图所示A-- H为实验室常见的仪器、装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答下列问题。
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(1)A仪器的名称是________________________。
(2)用图示仪器设计一套制取纯净、干燥的氨气的装置,仪器的连接顺序是(用管口字母符号表示)j--___、--_____、--____、--___、--____、--____(可不填满)。
Ⅱ 某校化学兴趣小组为研究Cl2单质的性质,设计如下图所示装置进行实验。装置III中夹持装置已略去,其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸。
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(3)Ⅰ的反应方程式为:________________________
(4)加入药品前,检查I中气体发生装置气密性的操作是:_________________。
(5)实验过程中,装置IV中的实验现象为_______________________________________;
(6)实验结束后,该组同学在装置III中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为应在_________之间还需添加洗气瓶(选填装置序号),该装置的作用是______________________。