运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问题:(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO.它们是现代化城市的重要大气污染物.为了减轻汽车尾气造成的大气污染.人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入一定量NO和CO.当温度分别在T1� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问题：

(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO，它们是现代化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车尾气造成的大气污染，人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入一定量NO和CO，当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

物质 T/℃ n/mol	NO	CO	E	F
初始	0.100	0.100	0	0
T₁	0.020	0.020	0.080	0.040
T₂	0.010	0.010	0.090	0.045

①请结合上表数据，写出NO与CO反应的化学方程式 .

②上述反应T₁℃时的平衡常数为K₁，T₂℃时的平衡常数为K₂，根据表中数据计算K₁= 。根据表中数据判断，温度T₁和T₂的关系是(填序号)__________。

A．T₁>T₂B．T₁<T₂ C．T₁=T₂ D．无法比较

(2)反应生成的气体E经常用氢氧化钠来吸收，现有0.4molE，若用200mL 3mol/L NaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为： .

(3)已知CH₄、H₂和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol，285.8 kJ/mol和283.0 kJ/mol，工业上利用天然气(主要成分是CH₄)与CO₂进行高温重整制备CO和H₂，写出该反应的热化学方程式： .

(4)CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li₂CO₃ 和 Na₂CO₃ 的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO₂ 的混合气为正极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，写出其负极和正极电极反应方程式：负极：；正极： .

【知识点】化学平衡移动、计算、热化学方程式书写、盖斯定律、电极反应式的书写

【答案解析】（1）①2CO+2NO N₂+2CO₂（2分）

②3200 L/mol（或3200）（2分） A（2分）

⑵C(Na+)>C(HCO₃^-)>C(CO₃^2-)>C(OH ^-)>C(H⁺)（2分）

(3) CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g） △H=+247.3 kJ•mol ^-1（2分）

⑷2CO+2CO₃^2--4e^-=4CO₂（2分）O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-（2分）

解析：（1）①NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F，是氮气和二氧化碳，反

应的方程式为2CO+2NO N₂+2CO₂；通过平衡时各物质的物质的

量也验证这一反应；②利用“三段式”进行计算：2CO + 2NO N₂+ 2CO₂

始态浓度（mol/L）0.05 0.05 0 0

变化量（mol/L） 0.04 0.04 0.02 0.04

平衡浓度（mol/L） 0.01 0.01 0.02 0.04

则K=C(N₂)·C²(CO₂)/ C²(CO)·C²(NO)=3200 L/mol；

该反应放热，从表中看出，从T1到T2，平衡正向移动，降低温度，故A．T₁>T₂；

（2）气体E是CO₂，0.4mol CO₂，用200mL 3mol/L NaOH溶液（物质的量是0.6mol）将其完全吸收，产物生成0.2molNa₂CO₃和0.2molNaHCO₃，CO₃^2-和HCO₃^-要水解使溶液呈碱性，前者的水解程度远大于后者，所以离子浓度大小：

C(Na+)>C(HCO₃^-)>C(CO₃^2-)>C(OH ^-)>C(H⁺)

(3) 根据CH₄、H₂、和CO的燃烧热可知，各物质燃烧的热化学方程式：
①O₂（g）+2H₂（g）=2H₂O（L）△H=-571.6kJ•mol ^-1；
②CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（L）△H=-890.3kJ•mol^-1；
③2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1，
利用盖斯定律将②-①-③可得：CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）△H=+247. 3 kJ•mol ^-1；

（4）在燃料池中，正极上是CO₂发生失去电子的氧化反应，电极反应为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，负极上是CO发生失电子的氧化反应，反应式：2CO+2CO₃^2--4e^-=4CO₂，在转移电子一样多的情况下，两极反应相加得到总反应：2CO+O₂=2CO₂；

【思路点拨】本题考查比较综合，可逆反应平衡常数的简单计算方法，盖斯定律的应用。注意书写热化学方程式的要领；电极反应式的书写要看电解质中的离子存在形式。难度中等。

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科目：高中化学 来源： 题型：

类推是化学研究中常用的一种思维方式，下列有关离子反应方程式的类推正确的是 (　　)

	已知	类推
A	向次氯酸钙溶液中通CO₂气体：Ca²^＋＋2ClO^－＋CO₂＋H₂O=CaCO₃↓＋2HClO	向次氯酸钙溶液中通SO₂气体：Ca²^＋＋2ClO^－＋SO₂＋H₂O=CaSO₃↓＋2HClO
B	用惰性电极电解硫酸铜溶液：2Cu²^＋＋2H₂O2Cu＋O₂↑＋4H^＋	用铜电极电解硫酸铜溶液：2Cu²^＋＋2H₂O2Cu＋O₂↑＋4H^＋
C	稀硫酸与Ba(OH)₂溶液反应，pH＝7时，2H^＋＋SO＋Ba²^＋＋2OH^－=BaSO₄↓＋2H₂O	硫酸氢钠溶液与Ba(OH)₂溶液反应，pH＝7时，2H^＋＋SO＋Ba²^＋＋2OH^－=BaSO₄↓＋2H₂O
D	Ba(OH)2溶液逐滴滴入硫酸铝钾溶液至沉淀质量达到最大值：2Ba²^＋＋4OH^－＋Al³^＋＋2SO₄^2-=2BaSO₄↓＋AlO₂^-＋2H₂O	Ba(OH)₂溶液逐滴滴入硫酸铝铵溶液至沉淀质量达到最大值：2Ba²^＋＋4OH^－＋Al³^＋＋2SO₄^2-=2BaSO₄↓＋AlO₂^-＋2H₂O

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科目：高中化学 来源： 题型：

漂白粉是一种常用的消毒剂。

(1)工业上生产漂白粉反应的化学方程式为__________________________________________

________________________________________________________________________，

漂白粉的有效成分为________。

(2)某探究小组从市场上购买了一袋包装破损的漂白粉，对该漂白粉的成分进行探究。根据下列试剂，设计实验方案，进行实验。请在答题卡上完成实验报告。

限选试剂：2 mol·L^－1 NaOH溶液、2 mol·L^－1 HCl溶液、2 mol·L^－1 HNO₃溶液、0.5 mol·L^－1 BaCl₂溶液、0.01 mol·L^－1 AgNO₃溶液、澄清石灰水、石蕊试液、酚酞试液、蒸馏水。

实验步骤	预期现象与结论
步骤1：取适量漂白粉溶于足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得沉淀和滤液。
步骤2：向沉淀加入适量2 mol·L^－1 HCl溶液，将产生的气体通入________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________	现象：________________________________________________________________________ 结论：________________________________________________________________________
步骤3：取滤液分装A、B两支试管。向A试管，________________________________________________________________________	现象：溶液先变红色，然后褪色。结论：________________________________________________________________________
步骤4：向B试管，________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________	现象：产生白色沉淀。结论：________________________________________________________________________

(3)探究小组为测定漂白粉中Ca(ClO)₂的含量：称取漂白粉b g加水溶解后配制成100 mL溶液，准确量取25.00 mL于锥形瓶并加入足量盐酸和KI溶液，充分反应后，溶液中的游离碘用0.100 0 mol/L的Na₂S₂O₃溶液滴定，滴定2次，平均消耗Na₂S₂O₃溶液20.00 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)₂的质量分数为________________________________________________________________________。

(只列算式，不做运算，已知：M_r[Ca(ClO)₂]＝143；Ca(ClO)₂＋4HCl===2Cl₂↑＋CaCl₂＋2H₂O，2Na₂S₂O₃＋I₂===Na₂S₄O₆＋2NaI)

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科目：高中化学 来源： 题型：

燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物，生成3.58 L CO₂(标准状况)和3.6 g H₂O，则混合气体中(　　)

A．一定有甲烷 B．一定有乙烷

C．一定无甲烷 D．一定有丙烷

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科目：高中化学 来源： 题型：

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂ (g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH₄	CO₂	CO	H₂
体积分数	0.1	0.1	0.4	0.4

①此温度下该反应的平衡常数K=__________

②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=890.3 kJ·mol^－1

CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H=+2.8 kJ·mol^－1

2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H=566.0 kJ·mol^－1

反应CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H=________________

（2）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_____________________

②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是________________________

③将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为___________________________

（3）Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂。①如果寻找吸收CO₂的其他物质，下列建议合理的是______

a.可在碱性氧化物中寻找

b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找

c.可在具有强氧化性的物质中寻找

②Li₂O吸收CO₂后，产物用于合成Li₄SiO₄，Li₄SiO₄用于吸收、释放CO₂。原理是：在500℃，CO₂与Li₄SiO₄接触后生成Li₂CO₃；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO₂，Li₄SiO₄再生，说明该原理的化学方程式是___________________________

（4）利用反应A可将释放的CO₂转化为具有工业利用价值的产品。

反应A：

高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如下：

CO₂在电极a放电的反应式是_____________________________________________

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科目：高中化学 来源： 题型：

二氧化锰可用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。

Ⅰ(1)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)＋2MnO₂(s)＋H₂O(l)===Zn(OH)₂(s)＋Mn₂O₃(s)。

电池的正极反应式为________________________________

Ⅱ某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。

①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO₂）洗涤、过滤、烘干。

②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。

③向上述溶液中加入Na₂CO₃溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。

（2）在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是________________________________

（3）有人认为，将第③步中的Na₂CO₃溶液换成NH₄HCO₃溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH₄HCO₃溶液时发生的离子反应方程式：

_______________________________________

Ⅲ 湿法炼锰即电解硫酸锰溶液法。电解锰的生产过程分为化合浸取、氧化净化及沉淀除杂、产品回收。其生产工艺流程如下：

已知：①菱锰矿中主要成份是碳酸锰，主要杂质是Fe²^＋、Co²^＋、Ni²^＋。

②生成氢氧化物的pH如下表：（若某离子浓度小于等于10^-5mol/L，则认为完全沉淀）

物质	Fe(OH)₂	Ni(OH)₂	Co(OH)₂	Mn(OH)₂
开始沉淀pH	7.5	7.7	7.6	8.3
完全沉淀pH	9.7	8.4	8.2	9.8

③有关难溶氢氧化物和硫化物pK_sp数据(pK_sp＝－lgK_sp)：

难溶物质	Fe(OH)_3[_{来源：全,品…中&高*考+网]}	Ni(OH)₂	Co(OH)₂	NiS	CoS
pK_sp	38.55	15.26	14.7	18.49	20.40

（4）菱锰矿粉与硫酸反应的化学方程式是________________________________。

（5）使用氨水的目的是调节pH值在________之间(填pH范围，精确到小数点后1位数字)。

在“浸出液”中加入(NH₄)₂S（硫化铵）的目的是_________________________________

（6）电解槽中使用的是惰性电极板，电解反应方程式为_________________________

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科目：高中化学 来源： 题型：

发展混合动力车是实施节能减排的重要措施之一。混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低了汽油的消耗；在刹车和下坡时电动机处于充电状态以节省能耗。镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解液．镍氢电池充放电原理如图，其总反应式为： H₂+2NiOOH2Ni(OH)₂