(16分)(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890.0 kJ。写出该反应的热化学方程式 。现有CH4和CO的混合气体0.75mol,完全燃烧后,生成CO2气体和18g液态水,并放出515kJ热量,则CH4的物质的量为 。
(2)利用该反应设计一个燃料电池:用氢氧化钾溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,在电极上分别通入甲烷和氧气。通入甲烷气体的电极应为 极(填写“正”或“负”),该电极上发生的电极反应式为 。
(3)在下图所示实验装置中总反应的方程式为 ;
如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是 ;
若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入 (填物质名称),其质量约为 。
(1)CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l) △H = -890.0kJ/mol 0.5 (2)负 CH4—8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O (3)2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑石墨电极表面有气泡产生,铁电极上附着一层红色物质,溶液颜色变浅 氧化铜(/碳酸铜 ) 4g 或 6.2g
【解析】
试题分析:(1)燃烧热就是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。根据题意CH4的燃烧热化学方程式为:CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l) △H = -890.0kJ/mol,水只能由CH4燃烧生成,18g液态水的物质的量为1mol,根据反应中的计量数关系,生成1mol水需要消耗CH4物质的量为0.5mol,(2)燃料电池中燃料反应的一极是负极,发生的电极反应为CH4—8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O .(3)根据电子的移动方向知道石墨做阳极,Fe做阴极,装置就是电解CuSO4溶液,方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,Cu2+在阴极放电,生成铜单质,那么铁电极上附着一层红色物质,CuSO4溶液颜色变浅,Cl-在阳极放电生成Cl2,石墨电极表面有气泡产生。溶液的pH变为1则c(H+)=0.1mol/L,n(H+)=0.1mol/L×1L=0.1mol,则生成的H2SO4物质的量为0.05mol,溶液中减少了Cu和O2,相当于减少的是CuO,根据少什么就加什么,可以加入CuO,质量为0.05mol×80g/mol=4.0g,也可加入碳酸铜,质量为0.05mol×124g/mol=6.2g
考点:热化学方程式的书写和计算,燃料电池电极反应的书写,电解池的有关反应方程式的书写和计算。
科目:高中化学 来源:2014-2015河南省英文学校高一上学期12月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
CO和H2混合气体3 g和足量的氧气燃烧后,在150℃时将混合气体通过足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为
A.1.5 g B.3 g C.6 g D.无法计算
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科目:高中化学 来源:2014-2015河南省高一上学期第三次考试化学试卷(解析版) 题型:填空题
(12分)Fe2(SO4)3是一种重要的化工原料,完成下列问题:
(1)Fe2(SO4)3溶液中不能大量存在的粒子有 。
①Ag+ ②Cu2+ ③NO3- ④H+ ⑤Fe(OH)3胶体
(2)Fe2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为 。
(3)1LFe2(SO4)3溶液中,m(Fe3+)= a g ,则取出0.25L该溶液,c(SO42-)= 。
(4)①.某同学配制了0.05 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液,他用该Fe2(SO4)3溶液与12g 10%的NaOH溶液恰好完全反应,则该同学需取______ mLFe2(SO4)3溶液。
②.若该同学用新配制的Fe2(SO4)3溶液与含12g 10%的NaOH溶液恰好完全反应时,发现所需体积比①中所求的体积偏小,则可能的原因是___ ___。
A.配制溶液时,未洗涤烧杯
B.配制溶液时,未冷却至室温,立即配制完
C.配制溶液时,俯视容量瓶刻度线
D.加水时超过刻度线,用胶头滴管吸出
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科目:高中化学 来源:2014-2015河南省高一上学期第三次考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
从海水中提取溴的过程中涉及到反应:Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4,下列说法正确的是
A.Br2在反应中被氧化 B.SO2在反应中表现还原性
C.H2SO4是还原产物 D.1 mol氧化剂在反应中失去2 mol电子
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科目:高中化学 来源:2014-2015河南省高二上学期第三次考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列系统命名正确的是
A.2-甲基-4-乙基戊烷 B.3,4,4-三甲基己烷
C.2,3-二乙基-1-戊烯 D.间二甲苯
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科目:高中化学 来源:2014-2015河南省高二上学期第三次考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
“暖宝宝”的主要原料有铁粉、活性炭、水、食盐等,其中活性炭是原电池的电极之一,食盐的作用是溶于水形成电解质溶液.下列有关“暖宝宝”的说法错误的是
A.“暖宝宝”使用前要密封保存,使之与空气隔绝
B.“暖宝宝”放出的热量是铁发生氧化反应时产生的
C.活性炭作用是作原电池正极,加速铁粉的氧化
D.活性炭最终将转化为二氧化碳
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科目:高中化学 来源:2014-2015甘肃省天水市高一上学期月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法正确的是
A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等
B.标准状况下气体摩尔体积约为22.4L
C.0.5 L 1 mol/L FeCl3溶液与0.2 L 1 mol/L KCl溶液中的Cl-的数目之比为15∶2
D.150 mL 1 mol/L NaCl溶液与50 mL 1 mol/L AlCl3溶液中Cl-物质的量浓度相等
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科目:高中化学 来源:2014-2015山东省高二上学期1月质量检测化学试卷(解析版) 题型:填空题
(4分)今有①CH3COOH;②HCl;③H2SO4三种溶液,选择填空:
A.①>②>③ B.①<②<③ C.①=②=③ D.①=③>②
E.①>②=③ F.①<②=③ G.①=②<③ H.①=②>③
(1)当它们pH相同时,其物质的量浓度关系是 。
(2)体积和物质的量浓度相同的①、②、③三溶液,分别与同浓度的烧碱溶液反应,要使反应后的溶液呈中性,所需烧碱溶液的体积关系为 。
(3)当它们pH相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生气体体积关系为 。
(4)将pH相同的三种酸均稀释10倍后,pH关系为 。
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