【题目】能量是国民经济发展的重要基础,天然气是我国目前使用的主要能源。
(1)已知
化学键 | C-H | C=O | O=O | H-O |
E/(KJ/mol) | a | b | c | d |
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的焓变ΔH=______kJ/mol。
(2)燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。下图甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为硫酸)该电池的正极反应为_________。
(3)利用上述燃料电池,按下图所示装置进行电解,A、B、C、D均为铂电极,
I.甲槽中有200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如上图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),(电解前后溶液的体积变化关系忽略不计)
①原混合溶液中NaCl的物质的量浓度__________mol/L。
②t2时所得溶液的pH=________。
Ⅱ.乙槽中为足量的AgNO3溶液。则阳极反应为__________。t3时电解结束,为了使溶液恢复原样,则可以在反应后的溶液中加入______(填化学式)。
【答案】 (4a+2c-2b-4d) O2+4e-+4H-=2H2O 0.1mol/L pH=1 4OH--4e-=O2+2H2O或2H2O-4e-=O2+4H+ Ag2CO3或Ag2O
【解析】(1)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则根据键能可知反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的焓变ΔH=(4a+2c-2b-4d)kJ/mol。(2)正极氧气得到电子,由于存在质子交换膜,则该电池的正极反应为O2+4e-+4H-=2H2O;(3)I、电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,阳极发生2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O,阴极发生Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑,结合图可知,Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系,Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系,①由图可知,产生氯气为224mL,则由2Cl--2e-=Cl2↑可知,n(NaCl)=(0.224L÷22.4L/mol)×2=0.02mol,所以c(NaCl)=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L,t2时生成氧气为112mL,n(O2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,则产生氢离子是0.005mol×4=0.02mol,氢离子浓度是0.02mol÷0.2L=0.1mol/L,则pH=1;Ⅱ、乙槽中为足量的AgNO3溶液,则阳极为氢氧根失去电子,反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O。由于生成物是硝酸、银和氧气,则t3时电解结束,为了使溶液恢复原样,则可以在反应后的溶液中加入Ag2CO3或Ag2O。
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【题目】室温下,pH 均为2的两种一元酸HA和HB各1mL,分别加水稀释,pH 随溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. HA的酸性比HB的酸性弱
B. a点溶液的导电性比c点溶液的导电性弱
C. 若两溶液加水稀释,则所有离子的浓度都减小
D. 对a、b两点溶液同时升高温度,则c(A-)/c(B-)减小
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【题目】Ⅰ.现有①甲烷、②乙烯、③苯、④乙酸、⑤甘氨酸(氨基乙酸)5种有机物,请用序号或按题中要求作答:
(1)分子中所有原子都共平面的是__________________。
(2)含氢量最高的是_______,含碳量最高的是________。
(3)完全燃烧后生成的CO2和水的物质的量之比为1∶1的是__________。
(4)其中含有两种不同官能团的有机物是_____,其结构简式为________________,官能团的名称分别为__________和__________。
Ⅱ.下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(5)图中属于烷烃的是______(填字母)。
(6)上图中A与________、B与________、D与_____互为同分异构体(填字母)。
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【题目】天然气既是高效洁净的能源,也是重要的化工原料。
(1)甲烷分子的结构式为_________,空间构型为_______________形。
(2)已知25℃、101kPa 时,1 g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量,则该条件下反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=____________kJ·mol-1。
(3)甲烷高温分解生成氢气和炭黑。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是__________________________________________。
(4)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的能量直接转化为电能。用甲烷-空气碱性(KOH溶液)燃料电池作电源,电解CuCl2溶液。已知甲烷空气碱性燃料电池的总反应为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,装置如下图所示:
①a电极名称为____________。
②c电极的电极反应式为_________________________________。
③假设CuCl2溶液足量,当某电极上析出3.2 g 金属Cu时,理论上燃料电池消耗的甲烷在标准状况下的体积是__________L。
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【题目】聚氯乙烯是制作装修材料的最常用原料,失火时聚氯乙烯在不同的温度下,发生一系列复杂的化学变化,产生大量有害气体,其过程大体如下:
下列说法不正确的是
A. 聚氯乙烯的单体可由乙烯与HCl加成而得
B. 上述反应中①属于消去反应,④属于(脱氢)氧化反应
C. 火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体中含HCl、CO、C6H6等
D. 在火灾现场,可以用湿毛巾捂住口鼻,并弯下腰尽快远离现场
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【题目】下列对实验仪器特点的描述正确的或实验能达到预期目的的是( )
A.托盘天平标尺的“0”刻度在中间
B.量筒的“0”刻度在下面
C.用10 mL量筒去量取7.50 mL稀盐酸
D.用托盘天平称量25.2 g NaCl晶体
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【题目】某实验小组研究溶液中AgNO3和Na2S的反应。
实验 | 试剂 | 现象 | |
试管 | 滴管 | ||
AgNO3溶液 (pH = 4) | Na2S溶液 (pH = 9) | 出现黑色沉淀 |
(1)用离子方程式解释Na2S溶液pH > 7的原因:________。
(2)实验小组同学认为黑色沉淀中可能含有Ag2O、Ag2S或Ag,设计实验验证。
已知:i.浓硝酸能将Ag2S转化为和;
ii.Ag2O能溶解在浓氨水中形成银氨溶液,而Ag2S和Ag均不能。
① 设计并实施如下实验,证实沉淀中含有Ag2S。
试剂1和试剂2分别是_________、_________。
现象1和现象2分别是_________、_________。
② 设计并实施如下实验,证实沉淀中不含有Ag2O,将实验操作和现象补充完整。
实验操作 | 实验现象 | |
步骤i | 取少量银氨溶液,向其中滴加盐酸 | 出现白色沉淀 |
步骤ii | 取少量洗涤后的黑色沉淀,____________ | ____________ |
③ 经检验,沉淀不含有Ag。
(3)实验小组同学认为AgNO3溶液具有氧化性,在一定条件下能够氧化Na2S,设计实验进行研究(实验装置如右图所示),测得电压为a()。
对AgNO3溶液中氧化的物质进行推测:
假设1: 的AgNO3溶液中氧化了;
假设2: 的AgNO3溶液中氧化了。
利用右图装置继续研究(已知:电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大)。
① 将的AgNO3溶液替换为_______溶液,记录电压为b()。
② 上述实验证实了氧化的物质中一定包含,其证据是______。
实验结论:AgNO3溶液与Na2S溶液的反应类型与反应条件有关。
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【题目】下列实验方法能达到实验目的的是
A. 用淀粉溶液检验溶液中是否存在碘化钾
B. 用分液漏斗分离苯与酒精的混合物
C. 用氯化钡溶液鉴别碳酸钠溶液与硫酸钠溶液
D. 用丁达尔效应区分氢氧化铁胶体和FeCl3溶液
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