【題目】I.汽車內(nèi)燃機(jī)工作時會引起N2和O2的反應(yīng):N2+O22NO,是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。

(1)在T1、T2溫度下,一定量的NO發(fā)生分解反應(yīng)時N2 的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化如圖所示,根據(jù)圖像判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H_____0(填“>"或“<”)。

(2)在T3溫度下,向2L密閉容器中充入10molN2與5molO2,50秒后達(dá)到平衡,測得NO的物質(zhì)的量為2mol,則該反應(yīng)的速率v(N2)_________。

II.(3)金屬鎳具有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性,是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料。羰基法提純鎳涉及的反應(yīng)為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)△H<0,一定溫度下,將一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___(填字母)

Ⅲ.甲烷和甲醇可以做燃料電池,具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景,回答下列問題

(4)甲醇燃料電池(簡稱DMFC )由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如下圖所示:

通入a氣體的電極是原電池的___極(填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)式為_________。

(5)某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示U形管中氯化鈉溶液的體積為800ml。閉合K后,若每個電池甲烷用量為0.224L (標(biāo)況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為____(法拉第常數(shù)F=9.65×104C/mol),若產(chǎn)生的氣體全部逸出,電解后溶液混合均勻,電解后U形管中溶液的pH為_________

【答案】 > 0.01mol/(L.s) bd 負(fù) CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 7.72×103 c 13

【解析】1)根據(jù)題給圖像知,溫度為T2時先達(dá)到平衡狀態(tài),說明溫度為T2時反應(yīng)速率快,故溫度:T1T2,但溫度為T2時反應(yīng)達(dá)平衡時氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)低,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,正方應(yīng)是吸熱反應(yīng),即H0。(250秒后達(dá)到平衡,測得NO的物質(zhì)的量為2mol,根據(jù)方程式可知消耗氮?dú)馐?/span>1mol,則該反應(yīng)的速率v(N2)根據(jù)公式v=n/Vt將題給數(shù)據(jù)代入計(jì)算得υ(N2)0.01 mol·L1·s1;(3)一定溫度下,將一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中,a.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)氣體的質(zhì)量增大,物質(zhì)的量減小,等壓條件下容器體積減小,密度逐漸增大,達(dá)平衡時密度不變,與圖像不符,a錯誤;b.隨著反應(yīng)的減小,反應(yīng)物的濃度逐漸減小,正反應(yīng)速率逐漸減小,達(dá)平衡時正反應(yīng)速率不變,與圖像符合,b正確;c. H不隨反應(yīng)的進(jìn)行而變化,不能作為平衡標(biāo)志,c錯誤;d.CO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷增大,達(dá)平衡時CO的轉(zhuǎn)化率不變,與圖像相符,d正確,答案選bd;(4)燃料電池中,通入燃料的電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)。根據(jù)裝置圖可知左側(cè)是電子流出的一極,所以通入a氣體的電極是原電池的負(fù)極。由于存在質(zhì)子交換膜,所以甲醇被氧化生成二氧化碳,電極方程式為CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+;(5)電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2,可知關(guān)系式1 mol CH48 mol e8molNaOH,故若每個電池甲烷通入量為0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),生成0.08molNaOH,cNaOH)=0.08mol÷0.8L0.1mol/LpH=13;電解池通過的電量為×8×9.65×104Cmol1=7.72×103C(題中雖然有兩個燃料電池,但電子的傳遞量只能用一個池的甲烷量計(jì)算。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】下列各組關(guān)于強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)的歸類,完全正確的是( )

選項(xiàng)

A

B

C

D

強(qiáng)電解質(zhì)

Fe

NaCl

CaCO3

HNO3

弱電解質(zhì)

CH3COOH

NH3

H3PO4

Fe(OH)3

非電解質(zhì)

蔗糖

BaSO4

酒精

H2O

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己知:①2KOH +Cl2KCl+KClO+H2O(條件:溫度較低)

②6KOH+3Cl2→5KCl+KClO3+3H2O (條件:溫度較高)

2Fe(NO3)3+2KClO3+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O

回答下列問題:(每空2分)

(1)高鐵酸鉀(K2FeO4)應(yīng)在_______ (填“溫度較高”或“溫度較低”)情況下進(jìn)行;

(2)0.1 mol/LKClO 溶液中 c (ClO-) +c (HClO)_______0.1 mol/L (填>、<、=)

(3)K2FeO4具有強(qiáng)氧化性的原因____________________________;

(4)配制KOH溶液時,是在每100 mL水中溶解56 gKOH固體(該溶液的密度為1.56g/mL),它的物質(zhì)的量濃度為_________________;

(5)在“反應(yīng)液Ⅰ”中加KOH固體的目的是_______________;

A.與“反應(yīng)液I”中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO

BKOH固體溶解時會放出較多的熱量,有利于提高反應(yīng)速率

C.為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物

D.使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為KClO

(6)從“反應(yīng)液Ⅱ”中分離出K2FeO4后,會有副產(chǎn)品__________(寫化學(xué)式),它們都是重要的化工產(chǎn)品,具體說出其中一種物質(zhì)的用途_____________________

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【題目】賞心悅目的雕花玻璃可用下列物質(zhì)中的一種對玻璃進(jìn)行刻蝕而制成,這種物質(zhì)是(  )

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