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1、填空题 (16分)“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式,并在方框内填上系数。
□C+□KMnO4+□H2SO4=□CO2↑+□MnSO4 +□K2SO4+□
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组
| 温度℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 达到平衡所需时间/min
|
CO
| H2O
| H2
| CO
|
1
| 650
| 4
| 2
| 1.6
| 2.4
| 6
|
2
| 900
| 2
| 1
| 0.4
| 1.6
| 3
|
①实验1条件下,反应从开始至达到平衡,以v(CO2)表示的反应速率为 (保留小数点后二位数,下同)。
②实验2条件下平衡常数K= ,该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) +3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式: 。
(4)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。

该电池正极的电极反应式为 ;该电池工作时,溶液中的OH-向 (填“正”或“负”)极移动。
2、填空题 宇宙飞船上的氢氧燃料电池,其电池反应为:2H2+O2=2H2O,试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式
,并指出各电极和介质溶液的pH的变化,若电解质溶液为KOH时又如何?
3、填空题 (16分)请你利用所学反应原理知识解决下列问题:
(1)若已知两个反应:①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH1=" a" kJ·mol-1 ;
②C(s)+
O2(g)=CO(g) ΔH2=" b" kJ·mol-1 ;
则2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH= (用含a、b的式子表示);
(2)碱性镁锰干电池是新开发的一种干电池,比普通锌锰干电池具有更加优越的性能,具有较大应用前景,其工作时总反应为:Mg+2MnO2+H2O=Mg(OH)2+Mn2O3;则工作时,正极发生 反应(填反应类型),写出负极的电极反应式: ;
(3)在一定温度下1 L的密闭容器放入足量草酸钙(固体所占体积忽略不计)发生反应:CaC2O4(s)
CaO(s) +CO(g)+CO2(g),若前5 min 内生成CaO的质量为11.2 g ,则该段时间内v(CO)=;若某时刻达到平衡时c(CO2)= c;t0 时刻,将容器体积缩小为原来的一半并固定不变,在t1时刻再次达到平衡,请在下图中画出t0以后此体系中CO2的浓度随时间变化的图像;

(4)某温度下数据:草酸(H2C2O4)的K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;醋酸的K=1.75×10-5;碳酸的 K1=4.2×10-7,K2=4.5×10-11;Ksp(CaC2O4) =5.0×10-9;Ksp(CaCO3) =2.5×10-9
①用醋酸溶液鉴别CaC2O4和CaCO3两种白色固体的实验现象是 ;
②向0.6 mol/L的Na2CO3溶液中加入足量 CaC2O4粉末后(忽略溶液体积变化),充分搅拌,发生反应:CO32-(aq) + CaC2O4(s)
CaCO3(s)+ C2O42-(aq),静置后沉淀转化达到平衡,求此时溶液中的c(C2O42-)(不考虑其他诸如水解之类副反应,写出计算过程)。
4、选择题 如图所示的原电池中,负极发生的反应是

A.
+ 2e- ="=" Cu
B.Cu - 2e- ="=" 
C.2
+ 2e- ="=" H2↑
D.Zn - 2e- ="=" 
5、填空题 合成氨工业的核心反应是:

能量变化如右图,回答下列问题:

(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1 ,E2 (填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2,充分反应后,放出的热量 (填“<”、“>”或“=”)46.2kJ;
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是 。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S< 0 C.△H<0,△S>0 D.△H<0,△S<0(4)将一定量的N2(g)和H2(g)放入 1L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.10mol,H2为0.30mol,NH3为0.10mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率 。若升高温度,K值变化 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨中H2的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂 D.分离出氨