【題目】利用銅—氯熱化學(xué)循環(huán)可制取氫氣,主要流程如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)圖中屬于氧化還原反應(yīng)的是__________(填序號(hào))。
(2)已知25℃時(shí),Ksp(CuOH)=2.0×10-15,Ksp(CuC1)=1.0×10-6,則反應(yīng)CuC1(s)+H2O(1)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=___________(填數(shù)值)。
(3)已知:
Cl2(g)+H2O(g)==2HCl(g)+1/2O2(g) △H1
2CuCl(s)+2HCl(g)==2CuCl2(s)+H2(g) △H2
Cl2(g)+2CuCl(l)==2CuCl2(s) △H3
CuC1(l)==CuC1(s) △H4
則反應(yīng)H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g) △H=_______(用△H1、△H2、△H3、△H4表示)。
(4)反應(yīng)Ⅱ若在水溶液中進(jìn)行可用惰性電極電解實(shí)現(xiàn),其裝置如下圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為____________________;電解過(guò)程中陽(yáng)極周圍溶液的pH__________(填“升高”或“降低”)。
(5)反應(yīng)I是可逆反應(yīng),工業(yè)上也常用該反應(yīng)生成的HC1制取氯氣,反應(yīng)為4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),在不同起始投料比m下,HC1平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示:
①該反應(yīng)的正反應(yīng)為___________熱反應(yīng)(填“放”或“吸”)。
②圖中m2________m1(填“>”或“<”)。
③p kPa下,A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=________kPa-1(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),列出計(jì)算式即可)。
【答案】 I、II、III 5×10-6 △H1+△H2-△H3+2△H4 CuCl-e-=Cu2++Cl- 升高 放 >
【解析】(1)Ⅳ是物理變化,其余三個(gè)反應(yīng)中均涉及元素化合價(jià)的變化,故反應(yīng)I、II、III均是氧化還原反應(yīng);(2)K=c(H+)c(Cl-)===5×10-6;(3)由I+II-III+2Ⅳ可得反應(yīng)H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g),根據(jù)蓋斯定律可得:△H=△H 1+△H2-△H3+2△H4;(4)陽(yáng)極上CuCl被氧化為CuCl2,反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:CuCl-e-=Cu2++Cl-;陰極上H+得到電子生成H2,由于H+透過(guò)質(zhì)子交換膜,故陽(yáng)極周圍溶液的PH升高;(5)①根據(jù)圖中信息可知,溫度升高,HC1平衡轉(zhuǎn)化率降低,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng);②當(dāng)氧氣一定時(shí),HC1投入比越大,HC1平衡轉(zhuǎn)化率越低,故圖中m2>m1;③ 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
起始時(shí)的物質(zhì)的量/mol 4a a 0 0
轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/mol 3.6a 0.9a 1.8a 1.8a
平衡時(shí)的物質(zhì)的量/mol 0.4a 0.1a 1.8a 1.8a
總物質(zhì)的量為0.4a+0.1a+1.8a+1.8a=4.1a,HCl、O2、Cl2及H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為、、、。K===kPa-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】可燃冰是一種天然氣水合物,其主要成分為CH4nH2O,分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( 。
A. 可燃冰是一種清潔能源
B. CH4nH2O是一種離子化合物
C. 可燃冰在常溫常壓下能穩(wěn)定存在
D. 可燃冰是天然氣冷卻后得到的固體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)互為同素異形體的是
A.35Cl和37ClB.CH3CH2OH和CH3OCH3
C.O2和O3D.CH3CH2OH和CH3COOH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】離子反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)之間可用集合關(guān)系表示,其正確的是( )
A.
B.
C.
D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如表各組物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)不可以實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是( )
選項(xiàng) | X | Y | Z | 箭頭上所標(biāo)數(shù)字的反應(yīng)條件 |
A | Na2O2 | NaOH | NaCl | ①常溫遇水 |
B | Al2O3 | NaAl(OH)4 | Al(OH)3 | ②通入CO2 |
C | NO | NO2 | HNO3 | ④加入銅粉 |
D | C | CO | CO2 | ③點(diǎn)燃鎂條 |
A.A
B.B
C.C
D.D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)中,被氧化與被還原的元素是同一元素的是( )
A.Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
B.Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
C.2KClO3 2KCl+3O2↑
D.3NO2+H2O=2HNO3+NO
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用98%的濃硫酸(ρ=1.84g/cm3)配制1mol/L稀硫酸100mL.
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的儀器是(填字母).
A.1000mL量筒 B.托盤天平
C.玻璃棒 D.50mL容量瓶
E.10mL量筒 F.50mL燒杯
G.100mL容量瓶 H.膠頭滴管
(2)實(shí)驗(yàn)操作:
a.用100mL量筒量取98%的濃硫酸mL;
b.選取對(duì)應(yīng)規(guī)格的容量瓶,洗滌,檢查是否漏液,將稀釋并冷卻至室溫的硫酸溶液沿玻璃棒轉(zhuǎn)移到此容量瓶中;
c.用少量蒸餾水洗滌小燒杯和玻璃棒23次,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中;
d.在小燒杯內(nèi)稀釋濃硫酸,稀釋時(shí)要用玻璃棒不斷攪拌;
e.向容量瓶中直接加蒸餾水至離刻度線12cm處;
f.蓋上容量瓶瓶塞,搖勻;
g.用膠頭滴管小心加蒸餾水至刻度線;
h.將配制好的溶液轉(zhuǎn)移入含少量蒸餾水的試劑瓶中貯存?zhèn)溆茫?/span>
(3)實(shí)驗(yàn)分析:
①正確的操作步驟是(填序號(hào)).
②此實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用是 .
③實(shí)驗(yàn)操作中有兩處錯(cuò)誤,這兩處錯(cuò)誤是:
I. .
II. .
④下列操作對(duì)所配溶液的濃度有何影響?(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)
Ⅰ. 轉(zhuǎn)移硫酸后,小燒杯未洗滌 .
Ⅱ.量取濃硫酸的量筒用蒸餾水洗滌兩次,并將洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶中 .
Ⅲ.定容時(shí)俯視容量瓶刻度線 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法不正確的是( )
A.正極反應(yīng)中有CO2生成
B.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移
C.質(zhì)子通過(guò)交換膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)
D.電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海藻中含有豐富的、以碘離子形式存在的碘元素.在實(shí)驗(yàn)室中,從海藻里提取碘的流程和實(shí)驗(yàn)裝置如下:
(1)寫出步驟④對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式: .
(2)步驟④除了加入過(guò)量Cl2 , 下列氧化劑最好選用(填代號(hào)).
A.濃硫酸 B.H2O2溶液 C.KMnO4溶液
理由是 .
(3)步驟⑤中,某學(xué)生選擇用苯提取碘的理由是 .
(4)設(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法 .
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