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4.过氧化氢(O为-1价)在二氧化锰催化作用下分解放出氧气的反应机理如下:
①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O    
②Mn2++H2O2=MnO2+2H+
下列说法正确的是(  )
A.H2O2在①中是氧化剂,在②中是还原剂
B.在①中每生成1 mol O2,转移的电子数为1.204×1024
C.Mn2+在①中是还原产物,在②中是氧化产物
D.在二氧化锰催化作用下,1 mol H2O2分解生成22.4 L O2

分析 ①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O中,Mn元素的化合价降低,过氧化氢中O元素的化合价升高;
②Mn2++H2O2=MnO2+2H+中,Mn元素的化合价升高,O元素的化合价降低,以此来解答.

解答 解:①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O中,Mn元素的化合价降低,过氧化氢中O元素的化合价升高;
②Mn2++H2O2=MnO2+2H+中,Mn元素的化合价升高,O元素的化合价降低,
A.H2O2在①中是还原剂,在②中是氧化剂,故A错误;
B.由元素的化合价升降可知,在①中每生成1 molO2,转移1mol×2×(1-0)=2mol电子,转移的电子数为1.204×1024,故B正确;
C.Mn2+在①中是还原产物,在②中是还原剂,故C错误;
D.反应①+②可得2H2O2=2H2O+O2↑,在二氧化锰催化作用下,1 mol H2O2分解生成0.5molO2,但不一定为标况,则体积不确定,故D错误;
故选B.

点评 本题考查氧化还原反应,明确反应中元素的化合价升降是解答的关键,侧重基本概念和转移电子数的考查,选项D为解答的难点和易错点,题目难度不大.

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14.“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2.CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.生产煤炭气的反应之一是:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)-131.4kJ.
(1)在容积为3L的密闭容器中发生上述反应,5min后容器内气体的密度增大了0.12g/L,用H2O表示0~5miin的平均反应速率为0.002mol/(L•min).
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是bd(选填编号).
a.v(C)=v(H2O)    b.容器中CO的体积分数保持不变
c.c(H2)=c(CO)        d.炭的质量保持不变
(3)若上述反应在t0时刻达到平衡(如图1),在t1时刻改变某一条件,请在图中继续画出t1时刻之后正反应速率随时间的变化:
①缩小容器体积,t2时到达平衡(用实线表示);
②t3时平衡常数K值变大,t4到达平衡(用虚线表示).
(4)在一定条件下用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲酯:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
Ⅱ.CO(g)+CH3OH(g)?HCOOCH3(g)
①反应①中CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图2所示.在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压;将甲醇从混合体系中分离出来.
②已知反应①中CO的转化率为80%,反应②中两种反应物的转化率均为85%,则5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯4.08kg.

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15.(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为226.3kJ.
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反应的影响.实验结果如图所示:
(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图象中T2和T1的关系是:T2低于T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是c(填字母).
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)△H>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据
t/s05001000
c(N2O5)/mol•L-15.003.522.48
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