甲烷作为一种新能源在化工领域应用广泛，请回答下列问题：（1）-优题课

题文

甲烷作为一种新能源在化工领域应用广泛，请回答下列问题：

（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H₂)还原氧化铁，有关反应为：CH₄(g)＋CO₂(g)===2CO(g)＋2H₂(g) ；ΔH＝+260 kJ·mol^－1
已知：2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g) ；ΔH＝﹣566 kJ·mol^－1
则CH₄与O₂反应生成CO和H₂的热化学方程式为： _____________________.
（2）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。
①a处应通入_____（填“CH₄”或“O₂”），b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值_____（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu²^＋的物质的量浓度 .
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH^―以外还含有_____（忽略水解）.
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化为12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_______L（标准状况下）.

科目化学题型填空题难度较难

知识点：探究电解池作用

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现有 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 、 $F$ 六种化合物，已知它们的阳离子有 $K^{-}, A g^{+}, C a^{2 +}, B a^{2 +}, F e^{2 +}, A l^{3 +},$ ，阴离子有 $C l^{-}, O H^{-}, C H_{2} C O O^{-}, N {O_{3}}^{-}, S {O_{4}}^{2 -}, C {O_{3}}^{2 -}$ ，现将它们分别配成 $0.1 m o l / L^{- 1}$ 的溶液，进行如下实验：
①测得溶液 $A$ 、 $C$ 、 $E$ 呈碱性，且碱性为 $A > E > C$ ；
②向B溶液中滴加稀氨水，先出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失；
③向D溶液中滴加 $B a {(N O_{2})}_{2}$ 溶液，无明显现象；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)实验②中反应的化学方程式是;
(2) $E$ 溶液是,判断依据是

(3)写出下列四种化合物的化学式: $A$ 、 $C$ 、
$D$ 、 $F$ .

某温度时，在2L密闭容器中气态物质 $X$ 和 $Y$ 反应生成气态物质 $Z$ ，它们的物质的量随时间的变化如表所示。
（1）根据左表中数据，在右图中画出 $X$ 、 $Y$ 、 $Z$ 的物质的量（ $n$ ）随时间（ $t$ ）变化的曲线：

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

(2) 体系中发生反应的化学方程式是;
(3) 列式计算该反应在0-3min时间内产物 $Z$ 的平均反应速率：;
(4) 该反应达到平衡时反应物 $X$ 的转化率 $α$ 等于;
(5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线①、②、③（如右图所示）则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是：
①②③

$C$ 和 $S i$ 元素在化学中占有极其重要的地位。
（1）写出 $S i$ 的基态原子核外电子排布式。
从电负性角度分析， $C$ 、 $S i$ 和 $O$ 元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。
（2） $S i C$ 的晶体结构与晶体硅的相似，其中 $C$ 原子的杂化方式为，微粒间存在的作用力是。
（3）氧化物 $M O$ 的电子总数与 $S i C$ 的相等，则 $M$ 为填元素符号）。 $M O$ 是优良的耐高温材料，其晶体结构与 $N a C l$ 晶体相似。 $M O$ 的熔点比 $C a O$ 的高，其原因是。
（4） $C$ 、 $S i$ 为同一主族的元素， $C O_{2}$ 和 $S i O_{2}$ 化学式相似，但结构和性质有很大不同。 $C O_{2}$ 中 $C$ 与 $O$ 原子间形成键和 $π$ 键， $S i O_{2}$ 中 $S i$ 与 $O$ 原子间不形成上述 $π$ 健。从原子半径大小的角度分析，为何 $C$ 、 $O$ 原子间能形成，而 $S i$ 、 $O$ 原子间不能形成上述 $π$ 键。

金属铝的生产是以 $A l_{2} O_{3}$ 为原料，在熔融状态下进行电解：

请回答下列问题：
（1）冰品石（ $N a_{3} A l F_{6}$ ）的作用是。
（2）电解生成的金属铝是在熔融液的（填"上层"或"下层"）。
（3）阴极和阳极均由材料做成；电解时所消耗的电极是（填"阳极"或"阴极"）。
（4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成（填代号）。
a.冰品石　　　　b.氧化铝　　　　c.铝锭　　　　d.硫酸铝

$Z n - M n O_{2}$ 干电池应用广泛，其电解质溶液是 $Z n C l_{2} - N H_{4} C l$ 混合溶液。
（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填"正极"或"负极"）。
（2）若 $Z n C l_{2} - N H_{4} C l$ 混合溶液中含有杂质 $C u^{2 +}$ ，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去 $C u^{2 +}$ ，最好选用下列试剂中的（填代号）。
$a$ . $N a O H$ $b$ . $Z n$ 　　　　 $c$ . $F e$ $d$ . $N H_{3} \cdot H_{2} O$

(3) $M n O_{2}$ 的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的 $M n S O_{4}$ 溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2 $m o l$ 电子， $M n O_{2}$ 的理论产量为。

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