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6.(1)在298K时,1molCH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.0kJ.写出该反应的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol.现有CH4和CO的混合气体0.75mol,完全燃烧后,生成CO2气体和18克液态水,并放出515kJ热量,则CH4和CO的物质的量分别为0.5mol、0.25mol.
(2)碱性乙醇燃料电池易储存,易推广,对环境污染小,具有非常广阔的发展前景.该燃料电池中,使用铂作电极,KOH溶液做电解质溶液.请写出该燃料电池负极上的电极反应式为C2H6O+16OH--12e-=2CO32-+11H2O.
(3)用乙醇燃料电池电解400mL 饱和食盐水装置可简单表示如图:该装置中发生电解反应的方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH;当阴极产生448mL气体(体积在标准状况下测得)时,停止电解,将电解后的溶液混合均匀,溶液的pH为13.(不考虑气体的溶解及溶液体积的变化)

分析 (1)依据热化学方程式书写方法解答,标注物质聚集状态和反应焓变;根据H元素守恒计算CH4的物质的量,进而计算CO的物质的量;
(2)原电池的负极发生氧化反应,乙醇燃料电池中,乙醇被氧化,所以负极为乙醇在碱性溶液中失去电子生成碳酸根离子;
(3)根据两个电极与电源的连接方式判断电解池的阴阳极,写出电解饱和食盐水的方程式;然后根据电解饱和食盐水中两极的反应判断反应现象,计算出生成氢氧化钠的物质的量,最后计算出溶液的pH.

解答 解:(1)在298K时,1mol CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.0kJ,则该反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol,
18克液态水的物质的量=$\frac{18g}{18g/mol}$=1mol,根据H原子守恒可知n(CH4)=$\frac{1mol×2}{4}$=0.5mol,故n(CO)=0.75mol-0.5mol=0.25mol,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol;0.5;0.25;
(2)在乙醇燃料电池中,负极上是燃料乙醇发生失电子的氧化反应,在碱性环境下的电极反应为:C2H6O+16OH--12e-=2CO32-+11H2O,
故答案为:C2H6O+16OH--12e-=2CO32-+11H2O;
(3)根据图示可知,左侧的电极连接电源的负极,为电解池的阴极,所以左侧发生还原反应生成氢气;右侧连接原电池的直接,所以电解池的右侧为阳极,阳极发生氧化反应生成氯气,电极饱和食盐水的方程式为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH;阴极生成标况下的448mL气体,该气体为氢气,标况下448mL氢气的物质的量为0.02mol,根据反应方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH可知,生成0.02mol氢气会生成0.04mol氢氧化钠,则该溶液中氢氧根离子浓度为:c(OH-)=c(NaOH)=$\frac{0.04mol}{0.4L}$=0.1mol/L,溶液中氢离子浓度为:1×10-13mol/L,溶液的pH=13,
故答案为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH;13.

点评 本题考查了热化学方程式的书写、原电池工作原理及电极反应式的书写,题目难度中等,注意掌握热化学方程式的书写原则,能够根据盖斯定律及已知热化学方程式写出新的热化学方程式;明确原电池、电解池工作原理,能够正确书写电极反应式.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.在一个恒容绝热的密闭容器中(绝热是指体系与环境不存在热量交换),存在可逆反应mA(g)+nB(g)?pC(g)+qQ(g),达到平衡的标志是(  )
①体系的压强不再改变            
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变         
④生成n mol B同时消耗m mol A
⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
⑥单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应.
⑦混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
⑧混合气体的密度不再改变的状态.
A.②③④⑥B.③④⑥⑦C.③④⑤⑧D.①③④⑥

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲线如图所示.该温度下,下列说法正确的是(  )
A.含有大量SO42-的溶液中肯定不存在Ag+
B.0.02 mol/L的AgNO3溶液与0.2 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
C.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3
D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列离子组中,在相应的环境中能大量共存的是(  )
选项环境要求离子组
AFe2(SO43溶液中K+、AlO2-、Cl-、NO3-
B与Al反应能放出H2的溶液中Fe2+、Na+、NO3-、SO42-
C水电离产生的c(H+)=10-12mol/L的溶液ClO-、CO32-、NH4+、NO3-、SO32-
D向溶液中逐滴滴加烧碱溶液先有沉淀产生,后沉淀消失Na+、Al3+、Cl-、SO42-
A.AB.BC.CD.D

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1.反应A(g)+3B(g)?2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是(  )
A.v (C)=3 mol/(L•min)B.v (D)=0.5 mol/(L•s)
C.v (B)=0.6 mol/(L•s)D.v (A)=12 mol/(L•min)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列关于物质的分类中正确的是(  )
纯净物混合物强电解质弱电解质非电解质
A盐酸漂白粉硫酸醋酸干冰
B氢氧化钡蔗糖溶液硫酸钡溴水二氧化硫
C胆矾石灰水氧化铝氯气
D小苏打氢氧化铁胶体氯化银次氯酸酒精
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.能正确表示下列反应的离子方程式是(  )
A.Cl2通入NaOH溶液:Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.NaHCO3溶液中加入稀HCl:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3++4NH3•H2O=[Al(OH)4]-+4NH4+
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10.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示,三个容器最初的容积相等,温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡.下列说法正确的(  )
A.平衡时各容器内n(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙
B.平衡时NO2的百分含量:乙>甲=丙
C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率一定相同
D.平衡时混合物的平均相对分子质量:乙>甲=丙

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11.A、B、C是中学化学中常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如图(部分反应条件及产物略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的化学式为Na2O,由A反应生成C的化学方程式为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑.A还能与水反应生成强碱性物质D,并放出一种可燃性气体,则其反应离子方程式为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑.
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