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(12分)CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。 (1)已知8.0 ...

(12CH4既是一种重要的能源也是一种重要的化工原料。

(1已知8.0 g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8 kJ热量。则

CH4 (g+2O2(g=CO2(g+2H2O(l)  ΔH=      kJ·mol-1

(2CH4燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图所示,则通入a气体的电极名称为       ,通入b气体的电极反应式为         。(质子交换膜只允许H+通过

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(3在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。

①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在      左右。

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②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为        

(4CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96 L CH4可处理22.4 L NOx,则x值为       

 

(12分)(1)-889.6 ;(2)负极,O2+4e-+4H+ =2H2O (3)①250℃;②3CuAlO2+16 H++NO3- = NO↑+ 3Al3+ + 3Cu2+ + 8H2O;(4)1.6 【解析】 试题分析:(1)8.0 g CH4的物质的量是n(CH4)=8.0g÷16g/mol=0.5mol,其完全燃烧生成液体水放出444.8 kJ热量。则1mol甲烷完全燃烧放出热量是889.6kJ,因此CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-889.6kJ·mol-1。(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,通入甲烷的电极为负极,失去电子,发生氧化反应,作负极,通入氧气的电极为正极,正极上得到电子,发生还原反应,通入a气体的失去电子,为负极,通入b气体的电极反应式为O2+4 e-+4H+ =2H2O。(3)①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图11所示,则根据图示可知在温度是250℃催化效率最高,因此该反应的最佳温度应控制在250℃左右。②将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,根据电子守恒、电荷守恒,可得该反应的离子方程式为3CuAlO2+16 H++NO3- = NO↑+ 3Al3+ + 3Cu2++8H2O;(4)8.96 L标准状况下CH4的物质的量是n(CH4)= 8.96 L÷22.4L/mol=0.4mol,则在反应中失去电子的物质的量是n(e-)=0.4mol×8=3.2mol,22.4 L标准状况下NOx在反应中得到电子的物质的量是2xmol,2x=3.2mol,解得x=1.6mol。 考点:考查反应热化学方程式的书写、燃料电池电极式的书写、反应条件的控制及离子方程式的书写和氧化还原反应的计算的知识。  
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考点分析:
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(8分T 2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO2与2 mol SO2发生如下反应:

NO2(g+SO2(g满分5 manfen5.comSO3(g+NO(g  ΔH=-41.8 kJ·mol-1

(1下列能说明该反应达到平衡状态的是    

a.体系压强保持不变

b.混合气体颜色保持不变

c.SO3和NO的体积比保持不变 

d.每消耗n mol SO3的同时生成n mol NO2

(2反应进行到20 s 时,测得反应速率v(NO= 0.005 mol·L-1·s-1,则消耗的NO2      mol。

(3下列措施能使反应加快的是     (仅改变一个条件

a.降低温度         b.缩小容积       c.使用效率更高的催化剂

(4若上述容器为绝热容器(与外界无热交换,则到达平衡所需时间将     

a.延长            b.缩短            c.不变             d.无法确定

 

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(12分烃A是一种植物生长的调节剂,分子式为C2H4。A进行图1所示的转化可制得有果香味的液体E(C4H8O2,回答下列问题:

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(1A的结构简式为       ,B中所含官能团的名称为      

(2①④反应的类型分别是         

(3反应②的化学方程式为     

(4E的名称为     。实验室由反应④制备E的装置如图2,烧瓶中加入碎瓷片的作用是      ,长导管的作用是导气和        ,锥形瓶中盛放的液体是      

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(12分X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知:气体YX3能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,Z和X在同一主族,Q原子的最外层电子数是其周期序数的2倍。回答下列问题:

(1Z原子的结构示意图为      ,YX3的电子式为      (用元素符号表示

(2Z、Q、R原子的半径从大到小的顺序是       (用元素符号表示

(3Q分别与X、Z形成的化合物类型分别为           (填离子化合物或共价化合物

(4能证明R的非金属性比Q强的实验事实是     (填字母序号

a.HR的水溶液酸性比H2Q的水溶液酸性强

b.R2与H2化合比Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强

c.H2Q的水溶液中通少量的R2气体可置换出单质Q

 

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现有一定量的CuCuO混合物,向其中加入0.6 L 2.0 mol/L稀硝酸混合物完全溶解同时生成4.48 L NO(标准状况向所得溶液中加入一定体积1.0 mol/L NaOH溶液,恰好使Cu2+沉淀完全沉淀经洗涤、充分灼烧后得32.0 g固体。(忽略溶液的体积变化。下列说法正确的是

A.该混合物中铜的质量为19.2 g

B.与该混合物反应消耗的HNO3的量为1.2 mol

C.加入NaOH溶液的体积是800 mL

D.Cu2+沉淀完全后,溶液中c(NO3-为0.7 mol/L

 

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下列关于乙醇和乙酸的说法正确的是

A.都是常用调味品的主要成分           B.都能使紫色石蕊溶液褪色

C.都能和CaCO3反应                      D.都能发生酯化反应

 

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