题目列表(包括答案和解析)
(18分)(1)混合动力汽车因具有能量利用率高(95%以上)、节省汽油、发动机噪音低和几乎没有尾气污染等优良性能,受到越来越多的关注,某种混合动力汽车的动力系统由“1.3L汽油机+5速手动变速器+10kw电机+144v镍氢电池”组成。
①汽油机的燃烧之一是乙醇,1克乙醇完全燃烧放出29.7kJ热量,写出乙醇燃烧的热化学方程式 。
②镍氢电池的使用可减少重金属离子污染,其采用储氢金属作为负极,碱液(主要是KOH)作为电解液,镍氢电池充电时发生反应:Ni(OH)2 === NiO(OH)+ H2。其放电时的正极电极反应式为 。
③常温下,浓度同为0.1mol/L的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液pH值都大于7,两者中 pH更大,其原因是: 。
(2)二氧化锰、锌是制造干电池的重要原料,工业上用软锰矿(含MnO2)和闪锌矿(含ZnS)联合生产二氧化锰、锌的工艺如下:
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①操作1的名称为 ,单质A为 ,单质A为 。
②上述电解过程中,当阴极生成6.5g B时阳极生成的MnO2质量为 。
③利用铝热反应原理,可从软锰矿中提取出单质锰,写出其反应方程式: 。
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
运用化学知识解决生产、生活中的有关问题备受关注。请回答下列问题:
(1)已知水存在如下平衡:H2OH++OH- △H>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是 。
A. 向水中加入NaHSO4固体 B. 向水中加Na2CO3固体
C. 加热至100℃[其中c(H+) = 1×10-6 mol•L-1] D. 向水中加入NH4Cl固体
(2)常温下,浓度均为0.1mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是_________,根据表中数据,浓度均为0.01mol·L—1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是________(填编号)。
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
(3)实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯。当400mL 1mol·L-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
(4)实验室中采用惰性电极模拟工业上电解饱和食盐水的过程:
①写出C1电极上发生反应的电极反应式 。
②当C2电极上产生112mL(标准状况)气体时(假设气体完全
逸出,溶液体积不变),烧杯中溶液的pH= 。(Kw=10-14)
(17分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式为:
CH4(g)+2O?2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ?mol-1
H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ?mol-1
则356g“可燃冰”(分子式为CH4?9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水,放出的热量为 。
(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:正极反应式:
O2+2CO2+4e-=2CO2-3,负极反应式 。
(3)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:
T℃时物质的浓度(mol/L)变化
时间/min | CO(g) | H2O(g) | CO2(g) | H2(g) |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
4 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | c1 |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 | c2 |
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第4~5min之间,改变的条件是 。T℃时该化学反应的平衡常数是 。
②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9,如果反应开始时,CO(g)和H2O(g)的浓度都是0.01mol/L,则CO在此条件下的转化率为 。
③397℃时,该反应的化学平衡常数为12,请判断该反应的△H 0(填“>、=、<”)。
(4)燃料电池中产生的CO2气体可以用碱液吸水得到Na2CO3和NaHCO3。常温下向20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。根据图象回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO-3、CO2-3(填:“能”或“不能”) 大量共存。②当pH=7时溶液中含碳元素的主要微粒为 ,此时溶液中c(HCO-3) c(Na+)(填“>、=、<”)。
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