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1、填空题 (13分)现在城市居民使用的管道煤气的主要成分是H2、CO和少量CH4。H2、CO和CH4的燃烧热数据如下表
物质
| H2
| CO
| CH4
|
燃烧热(kJ?mol-1)
| 285.8
| 283.0
| 890.3
|
(1)请写出H2、CO和CH4燃烧的热化学方程式。
_________________________________________________;
_________________________________________________;
_________________________________________________。
(2)作为开发西部的西气东输工程的重要成就,西部天然气已全面进入上海、江苏境内,陆续成为城市居民使用的主要能源。使用管道煤气用户改用天然气,应调整灶具进气量阀门,即增大_____(填“空气”或“天然气”)的进入量或减少_____(填“空气”或“天然气”)的进入量。
参考答案:(1)
(2)空气?天然气
本题解析:(1)燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量, 所以根据燃烧热可知分别写出三种物质燃烧的热化学方程式。
(2)天然气的主要成分是甲烷,甲烷中含氢量很高,因此在体积相同的条件下,甲烷燃烧消耗的氧气多,所以改进的方法是增大空气的进入量或减少天然气的进入量。
本题难度:一般
2、简答题 (16分)尿素可作为H2O2的稳定载体,生产一种固态、耐储存、易运输的新型氧化剂和消毒剂—过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2],其合成工艺流程如下:

请回答下列问题:
(1)操作I、II的名称分别是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和过氧化氢之间以________结合,其结合力较弱,具有尿素和过氧化氢双重性质。
(2)工业上生产尿素所需的原料气可由天然气与水反应制备,已知:
①甲烷、氢气的燃烧热分别为890.3KJ/mol、285.8kJ/mol
②
写出CH4与水蒸气作用生产CO2和H2的热化学方程式:_______________。
(3)合成过氧化氢尿素加入的稳定剂可以是水杨酸、酒石酸等。酒石酸分子式为C4H6O6,其核磁共振氢谱只有3种锋,只含羧基和羟基两种官能团,则酒石酸的结构简式为_____。
(4)为测定产品中H2O2的含量,称取干燥样品12.0g配成250mL溶液,取25.00mL
于锥形瓶中,加入适量硫酸酸化,用0.20mol/LKMnO4标准溶液滴定,三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL.(KMO4溶液与尿素不反应).
①完成并配平方程式:
MnO4-+
?H2O2+
?_________=Mn2++
O2↑+
___;
②计算出产品中H2O2的质量分数为_______。
(5)电解尿素的废水既可以处理废水,又可制得纯氢,电解原理如图所示。电解池中隔膜仅阻止气体通过,B两极均为惰性电极。B极连接电源的____极(填
“正”或“负”),阳极电极反应方程为_____________。

参考答案:(16分)
(1)低温蒸发、过滤(2分)?氢键(1分)
(2)CH4(g)+2H2O(g)==CO2(g)+4H2(g)?DH=+164.9?kJ/mol(3分)
(3)
(2分)
(4)①2MnO
?+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O(2分)? ②28.3?%(2分)
(5)负(2分)? CO(NH2)2-6e-+8OH- == N2↑+CO
?+6H2O(2分)
本题解析:(1)因为过氧化尿素具有尿素和过氧化氢双重性质,受热易分解,所以应使溶液在较低温度下蒸发,因此操作I、II的名称分别是低温蒸发、过滤;CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和过氧化氢都已经达到稳定结构,二者之间的结合力较弱,应该为氢键。
(2)首先写出CH4与H2O反应的化学方程式并注明状态,然后根据盖斯定律求焓变,?H=—890.3kJ?mol?1+4×285.8kJ?mol?1—2×44kJ?mol?1 =+164.9?kJ?mol?1,可得热化学方程式。
(3)酒石酸只含羧基和羟基两种官能团,根据不饱和度,应含有2个羧基和2个羟基,核磁共振氢谱只有3种锋,说明H原子位置只有3种,为对称结构,所以结构简式为
(4)①根据氧化还原反应中,化合价升高的价数和降低相等,MnO4?中Mn元素降低5价,H2O2中O元素升高1价,所以MnO4?和Mn2+的系数为2,H2O2和O2的系数为5,然后利用观察法配平化学方程式。
②根据反应时KMnO4与H2O2的物质的量之比为2:5,可得产品中H2O2的质量分数=0.2mol/L×0.02L×5/2×10×34g/mol÷12g×100% =28.3%
(5)根据图示,B极发生H+得电子生成H2,所以B为阴极,连接电源的负极;阳极CO(NH2)2失去电子转化为N2,因为电解液含KOH,所以电极方程式为:CO(NH2)2-6e-+8OH- == N2↑+CO
+6H2O
本题难度:一般
3、选择题 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1.醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1mol?L-1NaOH溶液恰好完全反应放出的热量与消耗NaOH溶液的体积的关系如图所示.则下列描述正确的是( )
A.A表示稀硝酸与NaOH溶液的反应
B.B表示醋酸与NaOH溶液反应
C.b=5.73
D.C表示浓硫酸与NaOH溶液反应