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(12分)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:CO(g) 2H2(g)  满分5 manfen5.com  CH3OH(g)              ΔH1

反应:CO2(g) 3H2(g) 满分5 manfen5.com  CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2

下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度

250 

300 

350 

K

2.041

0.270

0.012

由表中数据判断ΔH1        0 (填“>”、“=”或“<”)。

某温度下,将2mol 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:

2CH3OH(l) 3O2(g) 2CO2(g) 4H2O(l)  ΔH1=-1451.6kJ/mol

2CO (g)+ O2(g) 2CO2(g)  ΔH2 =-566.0kJ/mol                                         

(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置:

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工作一段时间后,测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式。                       

用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固体。则原CuSO4溶液的物质的量浓度为          mol/L(假设电解前后溶液体积不变)。

 

(1)①< ②80% 250℃ (2)CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l) △H= - 442.8kJ/mol (3) ①CH3OH-6e-+ 8OH- = CO32- + 6H2O ②0.2 mol/L 【解析】 试题分析:(1)①根据题给数据分析,平衡常数随温度升高而减小,平衡逆向进行,正反应是放热反应,△H<0;②某温度下,将2mol 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,依据化学平衡三段式列式计算; CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度 1 3 0 变化浓度0.8 1.6 0.8 平衡浓度 0.2 1.4 0.8 CO的转化率=0.8/1×100%=80%;该反应的平衡常数K=0.8/(0.2×1.42)=2.041,温度为250℃;(2)反应① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol ② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 =-566.0kJ/mol 依据盖斯定律:①×1/2—②×1/2得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l) △H= - 442.8kJ/mol ;(3)①甲醇和氧气以氢氧化钾溶液为电解质溶液的燃料电池,甲醇在原电池负极发生氧化反应,甲醇失电子在碱溶液中生成碳酸钾,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;(4)用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固体。根据铜原子守恒知,n(CuSO4)= n(Cu(OH)2)=9.8g/98g·mol—1=0.1mol,溶液的物质的量浓度为0.2 mol/L。 考点:考查化学平衡的计算、热化学方程式的书写和电化学。  
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(14分)加碘食盐中有的碘酸钾是一种白色结晶粉末,常温下很稳定,加热至560开始分解碘酸钾的溶解度随温度升高变化不大。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。工业生产碘酸钾的流程如下:

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(1)步骤中氢氧化钾的主要作用是    

(2)参照下表碘酸钾的溶解度,操作得到碘酸钾晶体,可经过   过滤、洗涤、干燥等步骤。

(3)已知:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;  I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

为了测定加碘食盐中碘的含量,某学生设计了如下实验:准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;再用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;最后加入指示剂,以物质的量浓度为2.00×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗10.00mL时恰好反应完全。

在滴定过程中,所用的玻璃仪器为          

该实验可以用     作指示剂,滴定终点的现象是    

下列有关该滴定实验的说法不正确的是    

A.滴定管在使用前必须检查是否漏水并润洗

B.滴定时眼睛注视滴定管内溶液液面变化

C.为减小实验误差,可用少量的蒸馏水冲洗锥形瓶内壁

D.终点读数时俯视会导致碘的含量偏低

加碘食盐样品中的碘元素含量是      g·kg-1(以含w的代数式表示)。

 

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12分)近年来,地震、洪水、泥石流等各种自然灾害频发,灾害过后,对环境进行消毒杀菌、获取洁净的饮用水都需要大量消毒剂,开发具有广谱、高效、低毒的杀菌、消毒剂是今后发展的趋势。

(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质中消毒效率最高的是          (填序号)。

A.Cl2          B.H2O2           C.O3          D.ClO2

(2)过氧乙酸(CH3COOOH)是一种多用途的新型液体消毒杀菌剂 它具有CH3COOH H2O2的双重性质。下列物质与过氧乙酸混合,不会使过氧乙酸失效的是          (填序号)

A.FeCl3         B.KMnO4溶液         C.稀盐酸         D.NaHCO3溶液

(3)消毒试剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为:HClO2→ClO2↑+H+Cl+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时,转移的电子数是                 

(4)氯氨(NH2Cl)可作杀菌剂,请用化学方程式表示氯氨在水中的杀菌机理:           

近年来发现许多生物体组织中存在的少量NO有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,成为当前生命科学的研究热点。请回答下列问题:

5)NO在大气层中可发生反应:NO+O2= NO2 + O,NO2 + O =NO + O2 ,从反应最终结果看,NO是一种          (填序号);

A.氧化剂  

B.还原剂  

C.还原产物    

D.氧化产物  

E.催化剂

6)将NO转化为无毒气体,可选用NH3在400左右并有催化剂存在下把NO还原为氮气和水,写出该反应的化学方程式                             

 

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(12分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,其性质或结构信息如下表:

元素

A

B

C

D

E

性质

或结

构信

室温下单质呈气态,原子最外层电子数与D相同

D3B中阳离子与阴离子的电子层结构相同

A和C可形成两种常见的化合物甲和乙,乙具有弱酸性

单质质软、银白色固体、导电性强,在空气中燃烧生成淡黄色固体

E的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸,C、D和E三种元素形成的一种盐丙为某消毒液的主要成分

试回答以下问题

(1)B在周期表中的位置是             ,B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是                 (填化学式)。

(2)D3B可与水反应生成2种碱性物质,请写出这一化学方程式                    

(3)写出丙的电子式为                        。并说明丙在空气中漂白的原理(用化学方程式表示)                            (请参考下表数据)

电离常数

HClO

Ka=3.0×10-8

H2CO3

Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11

4)由A、B、C、D四种元素中的三种元素组成的一种盐丁,其外观与氯化钠相似,丁的水溶液呈碱性。将光亮的铜丝插入丁溶液中,没有现象发生,如用盐酸酸化,反应迅速发生,铜丝缓慢溶解生成深绿色溶液,写出该反应的离子方程式                 

 

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某科研小组从含有较多Ag+、Fe3+、Al3+的工业废水中,按下图所示方法分离和提取金属单质:

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已知:实验室甲、乙、丙、丁四种物质只能从氨水、碳酸铵、氢氧化钠、稀硫酸、葡萄糖五种溶液中选择,也可以用这五种溶液来制备。对该实验分析正确的是

A.甲是氢氧化钠,丁为稀硫酸

B.沉淀b为混合物,主要成分为沉淀d和沉淀e

C.g、f都为氧化物,工业上均采用电解g与f获得对应金属单质

D.金属A、B、C分别为Ag、 Fe、Al

 

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在同温同压下,下列各组热化学方程式中,H2>H1的是

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),H1    2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),  H2

B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),H1    2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g),H2

C.C(s)+1/2O2(g)=CO(g),H1    C(s)+O2(g)=CO2(g),  H2

D.S(g)+O2(g)=SO2(g),H1     S(s)+O2(g)=SO2(g),    H2

 

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