16.“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為科學(xué)家研究的主要課題之一.
(1)已知:H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol             
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol.
(2)用惰性電極電解強(qiáng)酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如圖所示,b電極上的電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O.

分析 (1)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到;
(2)電解時(shí),二氧化碳在b極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯.

解答 解:(1)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①-②+③×4得到甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:2CH3OH(l)+2O2(g)=2CO (g)+4H2O(l)△H=-885.6KJ/mol,
得到熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol,
故答案為:CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol;
(2)電解時(shí),二氧化碳在b極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯,電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故答案為:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O.

點(diǎn)評(píng) 本題為綜合題,考查熱化學(xué)方程式書寫方法和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用,電極反應(yīng)式的書寫,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.海洋中含有豐富的寶貴資源,除了制備粗鹽,還可以提取碘,冶煉金屬鎂等.
I.海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以I-的形式存在,Cl2可以將I-氧化得到碘單質(zhì),實(shí)驗(yàn)室從海藻中提取碘單質(zhì)的實(shí)驗(yàn)流程如圖1

(1)請(qǐng)寫出相關(guān)操作的名稱:①過濾③萃取
(2)如果要求有色層在上層,可以選擇BD試劑進(jìn)行碘單質(zhì)的萃。ㄌ钭帜福
A.醋酸B.苯C.四氯化碳D.汽油
(3)實(shí)驗(yàn)中的“后期處理”主要是指分液和蒸餾,蒸餾采用實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示此圖中的錯(cuò)誤共有3處(填數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.溴苯是一種化工原料,實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
按下列合成步驟回答問題:
溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸點(diǎn)/°C8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
(1)在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑.在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴.向a中滴入幾滴溴,有白色煙霧產(chǎn)生,是因?yàn)樯闪薍Br氣體.繼續(xù)滴加至液溴滴完.裝置d的作用是吸收HBr和Br2;
(2)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純:
①向a中加入10mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌.NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應(yīng)的Br2
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾.加入氯化鈣的目的是干燥;
(3)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為苯,要進(jìn)一步提純,下列操作中必須的是C(填入正確選項(xiàng)前的字母);
A.重結(jié)晶     B.過濾      C.蒸餾      D.萃取
(4)在該實(shí)驗(yàn)中,a的容積最適合的是B(填入正確選項(xiàng)前的字母).
A.25mL          B.50mL          C.250mL         D.500mL
(5 )寫出a中反應(yīng)的主要有機(jī)化學(xué)方程式2Fe+3Br2=2FeBr3、C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.某實(shí)驗(yàn)組為研究“不同條件”對(duì)化學(xué)平衡的影響情況,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):一定條件下,向一個(gè)密閉容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三種氣體,甲圖表示發(fā)生反應(yīng)后各物質(zhì)濃度(c)隨時(shí)間(t)的變化〔其中t0~t1階段c(Z)未畫出〕.乙圖表示化學(xué)反應(yīng)速率(v)隨時(shí)間(t)的變化,四個(gè)階段都只改變一種條件(催化劑、溫度、濃度、壓強(qiáng),每次改變條件均不同),已知t3~t4階段為使用催化劑.

回答下列問題:
(1)若t1=5min,則t0~t1階段以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(X)=0.018mol•L-1•min-1
(2)在t2~t3階段Y的物質(zhì)的量減小,則此階段開始時(shí)v<v(填“>”、“=”或“<”).
(3)t4~t5階段改變的條件為減小壓強(qiáng),此階段的平衡常數(shù)K=2.8.
(4)t5~t6階段容器內(nèi)Z的物質(zhì)的量共增加0.10mol,在反應(yīng)中熱量變化總量為a kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式3X(g)?2Y(g)+Z(g)△H=-10akJ/mol.
在乙圖Ⅰ~Ⅴ處平衡中,平衡常數(shù)最大的是Ⅴ.
(5)若起始實(shí)驗(yàn)條件不變,重新向該容器中加入0.60mol X、0.20mol Y和0.080mol Z,反應(yīng)至平衡狀態(tài)后X的轉(zhuǎn)化率=60%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

11.由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能是人類使用的最主要的能源.
(1)在25℃、101kPa下,16g的甲醇(液)(CH3OH)完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出352kJ的熱量,則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-704KJ/mol.
(2)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能(焓變,△H)與反應(yīng)物和生成物的鍵能(E)有關(guān).
已知:H2 (g)+Cl2 (g)═2HCl (g)△H=-185kJ/mol
E(H-H)=436kJ/mol       E(Cl-Cl)=243kJ/mol
則E(H-Cl)=432kJ/mol.
(3)如圖是N2和H2反應(yīng)生成2mol NH3過程中能量變化示意圖,請(qǐng)計(jì)算每生成1mol NH3放出熱量為:46.1kJ.
(4)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注.已知:
2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1,
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
2Cu(s)+O2(g)═2CuO(s)△H=-314kJ•mol-1
則工業(yè)上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu2O和CO的熱化學(xué)方程式為C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),回答下列問題:
(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2.T℃時(shí),往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol•L-1.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1(填計(jì)算結(jié)果).
(2)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣,目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退,其反?yīng)機(jī)理為:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol.
(3)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水.科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣-氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極在堿性條件下發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取氫氧化鈉、氯氣和氫氣.但電解前要進(jìn)行粗鹽精制.試回答下列問題:
資料卡片:
一些物質(zhì)的溶解性
OH-Cl-SO42-CO32-
H+溶、揮溶、揮
Na+
Ca2+
Ba2+
Mg2+
(1)選擇試劑以除去下表所列的可溶性雜質(zhì).
雜質(zhì)加入的試劑
CaCl2ⅠNa2CO3
MgCl2ⅡNaOH
硫酸鹽ⅢBaCl2
(2)精制過程既要將雜質(zhì)離子Ca2+、Mg2+、SO42-完全沉淀,又要保證不引入新的雜質(zhì),為此你認(rèn)為加入所選沉淀劑的合理順序?yàn)椋孩、Ⅲ、Ⅰ(填序?hào)).
(3)最后加適量的鹽酸以調(diào)節(jié)溶液至中性并除去過量的CO32-.其中鹽酸除去CO32-的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.在實(shí)驗(yàn)室中,可利用碳酸氫鈉、氯化鈉、氯化銨等物質(zhì)溶解度的差異,通過飽和食鹽水、氨和二氧化碳反應(yīng),獲得碳酸氫鈉晶體,反應(yīng)原理可用如下化學(xué)方程式表示:NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓,依據(jù)此原理,欲制得碳酸鈉晶體,某校學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置,其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液,且二者均已達(dá)到飽和:
(1)A裝置中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O.
C裝置中稀硫酸的作用為:吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣,減少對(duì)環(huán)境的污染.
(2)表中所列出的是相關(guān)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)(g/100g水)
0℃10℃20℃30℃40℃50℃
NaCl35.735.836.036.336.637.0
NaHCO36.98.19.611.112.714.5
NH4Cl29.433.337.241.445.850.4
參照表中數(shù)據(jù),請(qǐng)分析B裝置中使用冰水是因?yàn)闇囟仍降吞妓釟溻c溶解度越小,便于析出.
(3)該校學(xué)生在檢查完此套裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果沒有得到碳酸氫鈉晶體,指導(dǎo)教師指出應(yīng)在A與B裝置之間(填寫字母)連接一個(gè)盛有飽和NaHCO3溶液 的洗氣裝置,其作用是除去CO2中混有的HCl氣體.
(4)利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在B中的試管內(nèi)析出了晶體,經(jīng)必要的操作后得到了一種純凈的晶體.請(qǐng)通過簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)判斷該晶體是碳酸氫鈉晶體晶體而不是碳酸氫銨晶體,簡(jiǎn)述操作方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:取少量晶體置于試管中,在酒精燈上加熱使其充分反應(yīng)后,還有白色固體剩余,則晶體不是NH4HCO3
(5)若該校學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g,實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.88g,則NaHCO3的產(chǎn)率為70%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.某;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色.
(1)提出問題:Fe3+、Br2哪個(gè)氧化性更強(qiáng)?
(2)猜想:①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性:Fe3+>Br2,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生氧化還原反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含Br2(填化學(xué)式,下同)所致.
②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性:Br2>Fe3+,故上述現(xiàn)象是發(fā)生氧化還原反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含F(xiàn)e3+所致.
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn),選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的.
供選用的試劑:a、酚酞試液  b、CCl4   c、無水酒精   d、KSCN溶液.
請(qǐng)你在表中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實(shí)驗(yàn)中觀察到得現(xiàn)象.
選用試劑(填序號(hào))實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
方案1
方案2
(4)結(jié)論
氧化性:Br2>Fe3+.故在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黃色所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
(5)實(shí)驗(yàn)后的思考
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)推測(cè),若在溴化亞鐵溶液中通入氯氣,首先被氧化的離子是Fe2+
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),溶液中有$\frac{1}{2}$的Br-被氧化成單質(zhì)Br2,則原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol/L.

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