题目列表(包括答案和解析)
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甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:?
(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线.甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2,其反应式如下:
①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH1=-35.6 kJ·mol-1
试判断常温下,上述反应能否自发进行:________(填”能”或”否”).有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-890.3 kJ·mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH3=247.3 kJ·mol-1
请结合以上条件写出CH4和H2O(g)生成CO和H2的热化学反应方程式:
________.
(2)恒温下,向一个2 L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
实验数据
此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为________.
(3)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜.?
①b处电极上发生的电极反应式是________.
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”、“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度________.
③若完全反应后,装置Ⅱ中阴极质量增加12.8 g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下).
(10分)
(1)甲烷是一重要的清洁能源、请写出以KOH溶液为电解质溶液,甲烷燃料电池的正极反应式: 。
(2)电解原理在化学工业中有广泛的应用。图中a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
①若X和Y分别为铁和石墨,a为饱和食盐水,则电解时X电极反应式为 。
②若X、Y分别为石墨和铁,a为饱和食盐水,则电解过程中生成的白色固体露置在空气中,可观察到的现象是 。
(3)高纯铜(纯度可达99.99%)广泛应用于电器工业。某粗铜样品中含Fe、Ni、Ag、Au等四种金属杂质,可用电解法进行精炼制得高纯铜。电解完毕后,某兴趣小组欲对电解溶中的离子进行分离,他们通过查阅资料,得知相关氢氧化物在不同pH下的溶解度曲线如下图。
①结合右图分析,相同温度下Kap[Cu(OH)2]、Kap[Ni(OH)2]、Kap[Fe(OH)2]由大到小的顺序为 。
②分离过程中,使上述溶液的pH逐渐增加,则溶液中的Cu2+、Fe2+和Ni2+沉淀的先后顺序依次为 (填写离子符号)。
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