【題目】能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ),我國目前使用的能源主要是化石燃料.
(1)在25℃、101kPa時,16gCH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是890.31kJ,則CH4燃燒的熱化學(xué)方程式為_____________,
(2)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g);△H=﹣437.3 kJmol﹣1
H2(g)+O2(g)═H2O(g);△H=﹣285.8 kJmol﹣1
CO(g)+O2(g)═CO2(g);△H=﹣283.0 kJmol﹣1
則煤氣化反應(yīng)C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) 的焓變△H=__________kJmol﹣1;
(3)如圖所示組成閉合回路,其中,甲裝置中CH4為負(fù)極,O2和CO2的混合氣體為正極,稀土金屬材料為電極,以熔融碳酸鹽為電解質(zhì);乙裝置中a、b為石墨,b極上有紅色物質(zhì)析出,CuSO4溶液的體積為200mL.
①裝置中氣體A為___________(填“CH4”或“O2和CO2”),d極上的電極反應(yīng)式為___________;
②乙裝置中a極上的電極反應(yīng)式為_________.若在a極產(chǎn)生112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則甲裝置中消耗CH4______mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),乙裝置中所得溶液的pH=_________.(忽略電解前后溶液體秋變化)
③如果乙中電極不變,將溶液換成飽和Na2SO3溶液,當(dāng)陰極上有a mol氣體生成時,同時有w g Na2SO410H2O晶體析出,若溫度不變,剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為______________(用含w、a的表達式表示,不必化簡)。
【答案】 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol 131.5 CH4 O2+4e-+2CO2=2CO32- 4OH--4e-=O2+2H2O 56 1
【解析】(1)16g即1molCH4在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出889kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.31kJ/mol,
(2)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g);△H=﹣437.3 kJmol﹣1
H2(g)+O2(g)═H2O(g);△H=﹣285.8 kJmol﹣1
CO(g)+O2(g)═CO2(g);△H=﹣283.0 kJmol﹣1
依據(jù)蓋斯定律①﹣②﹣③,得:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJmol﹣1,
(3)①b電極上有紅色物質(zhì)生成,則b是陰極,所以a是陽極,c是負(fù)極、d是正極,通入甲烷的電極是負(fù)極,所以A是CH4、B是二氧化碳和氧氣,d電極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣,
②a是陽極,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,電極反應(yīng)式為4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O;
a極上生成n(O2)==0.005mol,生成0.005mol氧氣轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.005mol×4=0.02mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計算消耗甲烷體積=×22.4L/mol=56mL;
電池反應(yīng)式為2Cu2++2H2O="4" H++O2↑+2Cu,根據(jù)方程式知,n( H+)=4n(O2)=4×0.005mol=0.02mol,c(H+)==0.1mol/L,則溶液的pH=1,
③電解飽和硫酸鈉溶液時,陽極上析出氧氣、陰極上析出氫氣,所以相當(dāng)于電解水,且生成氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之比是2:1,所以當(dāng)陰極上有a mol氣體生成時,陽極上生成氧氣物質(zhì)的量為0.5amol,電解水的質(zhì)量="amol×2g/mol+0.5amol×32g/mol=18a" g,
剩余溶液仍然是飽和溶液,生成m(Na2SO4)=wg×,
溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=×100%,
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【題目】工業(yè)上可用軟錳礦(主要成分是MnO2)和黃鐵礦(主要成分是FeS2)為主要原料制備高性能磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其工藝流程如下:( )
已知:凈化工序的目的是除去溶液中的Ca2+、Cu2+等雜質(zhì)(CaF2難溶)。
下列說法不正確的是
A. 研磨礦石、適當(dāng)升高溫度均可提高溶浸工序中原料的浸出率
B. 除鐵工序中,在加入石灰調(diào)節(jié)溶液的pH前,加入適量的軟錳礦,發(fā)生的反應(yīng)為MnO2+2Fe2++4H+===2Fe3++Mn2++2H2O
C. 副產(chǎn)品A的化學(xué)式(NH4)2S
D. 從沉錳工序中得到純凈MnCO3的操作方法是過濾、洗滌、干燥
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【題目】下列敘述中,不能用平衡移動原理解釋的是
A. 紅棕色的NO2,加壓后顏色先變深后變淺
B. 高壓比常壓有利于合成NH3的反應(yīng)
C. 由H2、I2(g)、HI(g)氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深
D. Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深
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【題目】下列對有機物結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的描述中錯誤的是
A. 一定條件下,Cl2可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)
B. 乙烷和丙烯的物質(zhì)的量共1mol,完成燃燒生成3molH2O
C. 用核磁共振氫譜鑒別1—丙醇和2—丙醇
D. 間二溴苯僅有一種空間結(jié)構(gòu)可證明苯分子中不存在單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)
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【題目】下列操作中不正確的是( )
A. 過濾時,玻璃棒與三層濾紙的一邊接觸
B. 過濾時,漏斗下端緊貼燒杯內(nèi)壁
C. 加熱試管內(nèi)物質(zhì)時,試管底部與酒精燈燈芯接觸
D. 向試管中滴加液體時,膠頭滴管緊貼試管內(nèi)壁
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【題目】三聚氰胺(結(jié)構(gòu)式如圖所示)是一種重要的化工原料,可用于阻燃劑、水泥減水劑和高分子合成等領(lǐng)域.一些不法分子卻往牛奶中加入三聚氰胺,以提高奶制品的含氮量.下列說法正確的是( )
A.三聚氰胺是一種蛋白質(zhì)
B.三聚氰胺是高分子化合物
C.三聚氰胺分子中含有碳碳雙鍵
D.三聚氰胺的分子式為C3H6N6
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【題目】某烴與氫氣發(fā)生反應(yīng)后能生成(CH3)2CHCH2CH3,則該烴不可能是
A.2-甲基-2-丁烯 B.2,3-二甲基-1-丙烯
C.3-甲基-1-丁烯 D.2-甲基-1,3-丁二烯
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【題目】下列關(guān)于動植物糖類、脂質(zhì)的敘述中,正確的是
A. 核糖、葡萄糖、脫氧核糖是動植物體內(nèi)共有的單糖
B. 葡萄糖、果糖、蔗糖均為還原性糖
C. 只有多糖、蛋白質(zhì)、脂肪三類生物大分子以碳鏈為骨架
D. 固醇包括了脂肪、性激素、維生素D
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