Ⅰ在催化劑作用下,CO2和H2可以制取甲醇.用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇,其反應(yīng)為:CO2+3H2
 催化劑 
.
 
CH3OH+H2O 常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如圖示:

寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式:
 

Ⅱ硼氫化鈉(NaBH4)是有機(jī)合成中的重要還原劑.最新研究發(fā)現(xiàn),以NaBH4和H2O2為原料,NaOH溶液作電解質(zhì)溶液,可以設(shè)計(jì)成全液流電池,其工作原理如圖所示,假設(shè)電池工作前左右兩槽溶液的體積各為1L,回答下列問題:

(1)電極b為
 
(填“正極”或“負(fù)極”),電極a上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
 

(2)電池工作時(shí),Na+
 
極(填“a”或“b”)移動(dòng),當(dāng)左槽產(chǎn)生0.0125mol BO2-離子時(shí),右槽溶液pH=
 

(3)用該電池電解一定濃度的CuSO4溶液至無色后繼續(xù)電解一段時(shí)間.?dāng)嚅_電路,向溶液中加入0.1mol Cu(OH)2,溶液恢復(fù)到電解之前狀態(tài),則電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為
 
考點(diǎn):化學(xué)電源新型電池,熱化學(xué)方程式,電解原理
專題:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題
分析:Ⅰ、分析圖象書寫熱化學(xué)方程式,結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到;
Ⅱ、以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價(jià)為+3價(jià))和H2O2作原料的燃料電池,電解質(zhì)溶液呈堿性,由工作原理裝置圖可知,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,正極H2O2發(fā)生還原反應(yīng),得到電子被還原生成OH-,電極反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-,結(jié)合原電池的工作原理和電子守恒以及pH的計(jì)算來解答,若乙池溶液通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1mol的Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度,則電解硫酸銅之后發(fā)生水的電解,以此來解答.
解答: 解:Ⅰ、圖象分析書寫熱化學(xué)方程式為:①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ/mol,②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-91KJ/mol;依據(jù)蓋斯定律②-①得到:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-50KJ/mol,
故答案為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-50KJ/mol;
Ⅱ.(1)根據(jù)圖示內(nèi)容,正極H2O2發(fā)生還原反應(yīng),得到電子被還原生成OH-,電極反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,故答案為:正;BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O;
(2)原電池工作時(shí),陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),則Na+從a極區(qū)移向b極區(qū),根據(jù)電極反應(yīng):BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,當(dāng)左槽產(chǎn)生0.0125mol BO2-離子時(shí),轉(zhuǎn)移電子是0.1mol,此時(shí)根據(jù)正極上電極反應(yīng)H2O2+2e-=2OH-,則生成氫氧根離子的物質(zhì)的量是0.1mol,則氫氧根離子濃度是0.1mol/L,所以pH=13,
故答案為:b;13;   
(3)乙池溶液通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1mol的Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度,發(fā)生2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2↑,由Cu(OH)2
  △  
.
 
CuO+H2O,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為(0.1mol×2+0.1mol×2)×NA=0.4NA,故答案為:0.4NA
點(diǎn)評:本題考查電化學(xué)蓋斯定律的計(jì)算、原電池工作原理,涉及電極判斷與電極反應(yīng)式書寫等問題,做題時(shí)注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負(fù)極以及電極方程式的書寫,本題中難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)為電極方程式的書寫.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

W、X、Y、Z 均為短周期主族元素,Y的原子序數(shù)是W和Z 的原子序數(shù)之和的一半,Y原子的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為2:7;W和Z形成的可溶性化合物WZ溶于水中不能促進(jìn)水的電離;W、X、Z三種元素形成的某種化合物能消毒殺菌.下列說法正確的是( 。
A、四種元素原子中,原子半徑最大的是Z
B、X、Y形成的化合物能溶于鹽酸
C、Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)于Y的
D、1mol W單質(zhì)與足量X單質(zhì)反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序數(shù)依次增大,A、B處于同周期,C、D、E同處另一周期,C、A可按原子個(gè)數(shù)比2:l和1:1分別形成兩種離子化合物甲和乙,B是最活潑的非金屬元素,D是地殼中含量最高的金屬元素,E的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物是最強(qiáng)的含氧酸之一.
(1)B在周期表中的位置是
 
,甲的電子式是
 
E的元素符號是
 

(2)單質(zhì)D與C的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的水溶液反應(yīng)的離子方程式是
 

(3)等物質(zhì)的量的單質(zhì)B與C的氫氧化物在一定條件下恰好完全反應(yīng),生成一種鹽、水及另一種氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Ⅰ.已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
(1)C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol
(2)CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H2=-870.3kJ/mol
(3)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H3=-571.6kJ/mol
請計(jì)算:2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l)△H4=
 

Ⅱ.在某溫度下,物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4溶劑中均可以發(fā)生反應(yīng):
(t-BuNO)2?2(t-BuNO).該溫度下該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.4.
(1)向1L正庚烷中加入0.50mol(t-BuNO)2,10min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,此時(shí)(t-BuNO)2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%(假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終為1L).反應(yīng)在前10min內(nèi)的平均速率為ν(t-BuNO)=
 
.列式計(jì)算上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

(2)有關(guān)反應(yīng):(t-BuNO)2?2(t-BuNO)的敘述正確的是
 

A.壓強(qiáng)越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大
B.溫度升高,該平衡一定向右移動(dòng)
C.溶劑不同,平衡常數(shù)K值不同
(3)通過比色分析得到40℃時(shí)(t-BuNO)2和(t-BuNO)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系的幾組數(shù)據(jù)如下表所示,請?jiān)谕粓D中繪出(t-BuNO)2和(t-BuNO)濃度隨時(shí)間的變化曲線.

時(shí)間(min) 0 1 3 5 7 9 11
c(t-BuNO)2 mol/L 0.05 0.03 0.01 0.005 0.003 0.002 0.002
c(t-BuNO) mol/L 0 0.04 0.08 0.07 0.094 0.096 0.096
Ⅲ.甲醇燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液.則通甲醇的電極反應(yīng)式為
 
.若通空氣的電極上有32g O2參加反應(yīng),則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了
 
mol e-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)18gH2O的物質(zhì)的量是
 
,含有
 
個(gè)氫原子(填具體數(shù)字);這些H2O與
 
g OH-所含電子數(shù)相等.
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,①6.72L CH4  ②3.01×1023HCl分子 ③0.2mol NH3,這三種氣體按物質(zhì)的量由大到小排列的順序是(填物質(zhì)的數(shù)字代號,下同)
 
,按氫原子數(shù)由多到少排列的順序是
 
,密度由大到小排列的順序是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

寫出下列電解質(zhì)在水中電離的方程式
(1)H2SO4
 

(2)NaOH
 

(3)H2O
 

(4)CH3COOH
 

(5)NH3?H2O
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

中學(xué)常見反應(yīng)的化學(xué)方程式是:A+B→X+Y+H2O(未配平,反應(yīng)條件略去),其中A、B的物質(zhì)的量之比為1:4.請回答:
(1)若Y是黃綠色氣體,該反應(yīng)的離子方程式是
 

(2)若A為常見的非金屬單質(zhì),B的溶液為某濃酸,其氧化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為
 

(3)若A為金屬單質(zhì),常溫下A在B的濃溶液中“鈍化”,且A可溶于X溶液中.
①A元素在周期表中的位置是
 
(填所在周期和族)
②含 a mol X的溶液溶解了一定量A后,若溶液中兩種金屬陽離子的物質(zhì)的量恰好相等,被還原的X是
 
mol.
(4)若A、B、X、Y均為化合物.向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀;B的焰色為黃色.則A與B按物質(zhì)的量之比1:4反應(yīng)后,溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

常溫下,濃度均為0.1mol/L的4種溶液pH如下表:
溶質(zhì) Na2CO3 NaHCO3 NaClO NaHSO3
pH 11.6 9.7 10.3 4.0
下列說法正確的是( 。
A、0.1 mol/L Na2CO3溶液加水,稀釋后溶液中所有離子的濃度均減少
B、NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-
C、NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)>c(H+)>c(OH-
D、向NaClO溶液中滴加硫酸至中性時(shí),2c(SO42-)=c(HClO)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列圖示與對應(yīng)敘述相符合的是( 。
A、圖Ⅰ所示鋅錳堿性電池正極的電極反應(yīng)式為:MnO2+H2O+2e-═MnOOH+OH-
B、圖Ⅱ表示鹽酸滴加到0.1 mol?L-1某堿溶液中得到的滴定曲線,由圖Ⅱ可知二者恰好中和時(shí),所得溶液的pH>7
C、圖Ⅲ表示某明礬溶液中加入Ba(OH)2溶液時(shí),沉淀的質(zhì)量與加入Ba(OH)2溶液體積的關(guān)系,在加入20 mL Ba(OH)2溶液時(shí),沉淀全部是BaSO4
D、圖Ⅳ表示已達(dá)平衡的某反應(yīng),在t0時(shí)改變某一條件后反應(yīng)速率隨時(shí)間變化,則改變的條件一定是加入催化劑

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同步練習(xí)冊答案