北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g) ===CH4(g)+HCCH(g)+H2(g) △H1="156.6" kJ/mol
CH3CHCH2(g) ="==" CH4(g)+HC
CH(g ) △H2
="32.4" kJ/mol
则相同条件下,反应C3H
8(g) ===CH3CH
CH2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池总反应方程式为 ;放电时CO32-移向电池的 (填“正”或“负”)极。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1= 。(已知10-5.6
0=2.5×10-6)
(4)常温下,0.1 mol/LNaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是
(用离子方程式和必要的文字说明)。
Ⅰ.CO和H2作为重要的燃料和化工原料,有着十分广泛的应用。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) △H2= +131.3 kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)△H= kJ·mol-1。
(2)利用反应CO(g) +H2(g)+O2(g) = CO2(g) +H2O(g) 设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气(CO和H2物质的量之比为1:1)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质的一种新型电池。现以该燃料电池为电源,以石墨作电极电解饱和NaCl溶液,反应装置以及现象如图所示。则有:
①燃料电池即电源的N极的电极反应式为 _______________________;
②已知饱和食盐水的体积为1 L,一段时间后,测得左侧试管中气体体积为11.2 mL(标准状况),若电解前后溶液的体积变化忽略不计,而且电解后将溶液混合均匀,则此时溶液的pH为 。
Ⅱ.CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反应式之一为:
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。请回答下列问题:
(3)一定温度下,在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时,反应进行到t时刻时达到平衡状态,此时n(CO)=amol、n(N0)=2amol、n(N2)=bmol,且N2占平衡混合气体总体积的1/4。
①该反应的平衡常数K= (用只含a、V的式子表示)
②判断该反应达到平衡的标志是____(填序号)
A.v(CO2)生成=v(CO)消耗
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
(4)在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示,则:
①有害气体NO的转化率是 ,0~15minCO2的平均反应速率v(CO2)=____(保留小数点后三位)。
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件是 。(填序号)。
A.增加CO的量 B.加入催化剂 C.减小容器体积 D.扩大容器体积
硫化氢(H2S)是一种有毒的可燃性气体,用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池,其总反应式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O。
(1)该电池工作时正极应通入 。
(2)该电池的负极电极反应式为: 。
(3)该电池工作时负极区溶液的pH (填“升高”“不变”“降低”)
(4)有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4,因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4,某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验,以确定电池工作时反应的产物。实验室有下列试剂供选用,请帮助该小组完成实验方案设计。
0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液,1mol·L-1HNO3,1mol·L-1H2SO4,1mol·L-1HCl,0.1mol·L-1Ba(OH)2,0.1 mol·L-1 BaCl2。
实验步骤 |
实验现象及相关结论 |
①取少量电解质溶液于试管中,用pH试纸测其pH。 |
试纸呈深蓝色,经比对溶液的pH约为14,说明溶液中有残余的KOH。 |
②继续加入()溶液,再加入()溶液,振荡。 |
若有白色沉淀产生,则溶液中含有K2SO4。 若无白色沉淀产生,则溶液中没有K2SO4 |
③另取少量电解质溶液于试管中,滴入2~3滴0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液,振荡 |
( ) |
(5)若电池开始工作时每100mL电解质溶液含KOH 56g,取电池工作一段时间后的电解质溶液20.00mL,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤洗涤沉淀,将沉沉在空气中充分加热至恒重,测得固体质量为11.65g,计算电池工作一段时间后溶液中KOH的物质的量浓度( )。(结果保留四位有效数字,假设溶液体积保持不变,已知:M(KOH)=56,M(BaSO4)=233,M(BaSO3)=217)
在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物,加热使之充分反应,下图表示加入固体的质量与产生气体的体积(标准状况)的关系。
试计算:
(1) NaOH溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
(2) 当NaOH溶液为140mL,固体为51.6g时,充分反应产生的气体为 L(标准状况)
(3) 当NaOH溶液为180mL,固体仍为51.6g时,充分反应产生的气体为 L(标准状况)。
将57.6g铜与200 m L 一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的 NO和 NO2 混合气体在标准状况下的体积为22.4L 。
请回答:
(1) NO的体积为 ______________L,NO2的体积为________________L 。
(2) 待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmL a mol·L-1的NaOH 溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为______________mol·L-1(列出计算式即可)。
(3) 欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为 NaNO3至少需要30%的双氧水___________g.
(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与______个NH3分子中所含氢原子数相等。
(2)将质量比为14 :15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为______,氮原子和氧原子的个数比为_______,该混合气体的平均摩尔质量为________。
(3)设NA为阿伏加德罗常数的数值,如果a g氧气中含有的分子数为b,那么c g氧气在标准状况下的体积约是______(用含NA的式子表示)。
(4)向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,写出反应的离子方程式______________。在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液,此时离子方程式为______________。