曲一线科学备考 (4)0~20 min, H电极上发生反应的电极反应式为 。 (5)20 min后将乙装置与其他装置断开, 然后在C、D两极间连上灵敏电流计, 发现电流计指针偏转, 则此时C电极为 极, D电极上发生反应的电极反应式为 。
44.(2012武汉四月, 14分)高锰酸钾是深紫色的针状晶体, 是常用的氧化剂之一。 Ⅰ. 实验室可用软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾, 基本过程如下:
(1)将软锰矿与KOH放入铁坩埚内, 混合均匀, 小火加热, 并用铁棒搅拌, 使混合物熔融, 即可得到绿色的K2MnO4。反应的化学方程式为2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O。实
验中, 不能将铁棒改为玻璃棒, 理由是 。
(2)将K2MnO4溶于水, 通入CO2气体发生反应可制得KMnO4, 同时产生黑色沉淀。该反应的化学方程式
为 。
Ⅱ. 鉴于Ⅰ中原料的利用率较低, 通常使用如下流程, 用镍片作阳极, 铁板作阴极, 电解K2MnO4溶液来制备KMnO4。
据图回答以下问题: (3)B的化学式为 。
(4)阳极的电极反应式为 。
(5)从合理利用能源的角度, 该制备流程可作相应改进, 你的改进措施
是 。
45.(2012河北石家庄一模, 14分)目前高铁酸钠(Na2FeO4)被广泛应用于水处理, 具有高效、无毒的优点。
(1) 将Fe(OH)3与NaClO溶液混合, 可制得Na2FeO4,完成并配平下列离子方程式:
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曲一线科学备考 Fe(OH)3+ ClO-+ Fe+ Cl-+
(2)用Fe作阳极, Cu作阴极, NaOH溶液作电解液, 用电解的方法也可制得Na2FeO4,则电解过程中阳极的反应式为 。 (3)某地海水样品经Na2FeO4处理后, 所含离子及其浓度如下表所示(H+和OH-未列出):
Mg2+ Fe3+ Na+ Cl- 离子 S 浓度(mol/L) a 0. 05 0. 10 0. 50 0. 58 常温下, 取一定量经Na2FeO4处理过的海水为原料制备精制食盐水和MgCl2·7H2O,过程如下: 注: 某离子的浓度小于1. 0×10-5mol/L时可认为该离子不存在; Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38; Ksp[Mg(OH)2]=5. 0×10-12 ; 操作过程中溶液体积的变化忽略不计。 ①表格中的a 0.16(填“<”、“>”或“=”)。
②沉淀A的组成为 (填化学式); 在调节溶液pH时, 理论上应调节的pH的范围是 。
③加入的过量试剂X为 (填化学式)。
④加入过量HCl的作用
为 。
46. (2012山东济南二模, 14分)氢气是一种清洁能源, 又是合成氨工业的重要原料。 (1)已知: CH4(g)+H2O(g)CH4(g)+CO2(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH=206. 2kJ·mol-1
2CO(g)+2H2(g) ΔH=247. 4kJ·mol-1
甲烷和H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式
为 。
(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92. 4 kJ·mol-1。某温度下, 把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内, 10 min时反应达到平衡状态, 测得氮气的平衡转化率为60%, 则10 min内该反应的平均速率v(H2)= mol·L-1·min-1,则该温度下该反应的平衡常数K= 。欲增大氮气的平衡转化率,
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曲一线科学备考 可采取的措施有 (写一种措施即可)。 (3)下图所示装置工作时均与H2有关。
①图1所示装置中阳极的电极反应式为 。 ②图2所示装置中, 通入H2的管口是 (选填字母代号)。 ③某同学按图3所示装置进行实验, 实验结束后, 将玻璃管内固体物质冷却后, 溶于稀硫酸, 充分反应后, 滴加KSCN溶液, 溶液不变红, 再滴入新制氯水, 溶液变为红色。该同学据此得出结论: 铁与水蒸气反应生成FeO和H2。该结论 (填“严密”或“不严密”), 你的理由是 (用离子方程式和必要的文字说明)。
47.（江苏无锡2013届高三上学期期末考试）（13分）天然气、煤炭气(CO、H2)的研究在世界上相当普遍。其中天然气和二氧化碳可合成二甲醚，二甲醚与水蒸气制氢气作为燃料电池的氢能源，比其他制氢技术更有优势。主要反应为： ①CH3OCH3(g) +H2O(g) ②CH3OH(g)+H2O(g) ③CO2(g) +H2(g)
2CH3OH(g) △H= 37kJ·mol-1 3 H2(g)+CO2(g) △H =49 kJ·mol-1 CO(g) +H2O(g) △H=41.3 kJ·mol-1
其中反应③是主要的副反应，产生的CO对燃料电池Pt电极有不利影响。 请回答下列问题：
（1）二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得，该反应的化学方程式为 。 （2）CH3OCH3(g)与水蒸气制氢气的热化学方程式为 。 （3）下列采取的措施和解释正确的是 。（填字母序号） A．反应过程在低温进行，可减少CO的产生
B．增加进水量，有利于二甲醚的转化，并减少CO的产生
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曲一线科学备考 C．选择在高温具有较高活性的催化剂，有助于提高反应②CH3OH的转化率 D．体系压强升高，虽然对制取氢气不利，但能减少CO的产生
（4）煤炭气在一定条件下可合成燃料电池的另一种重要原料甲醇，反应的化学方程式为：CO (g) +2H2(g) CH3OH(g) △H <0。现将10mol CO与20mol H2置于密闭容器中，在催化剂作用下发生反应生成甲醇，CO的平衡转化率（）与温度、压强的关系如下图所示。
①自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tB（填“大于”、“小于”或“等于”）。 ②A、C两点的平衡常数KA KC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）某工作温度为650℃的熔融盐燃料电池，是以镍合金为电极材料，负极通入煤炭气(CO、H2)，正极通入空气与CO2的混合气体，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3混合物做电解质。请写出正极的电极反应式 。
48.（吉林省2013届高三期末考试）（14分）利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势，甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景。工业上常利用反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) △H＜0来合成甲醇。 （1）经研究发现在230℃～270℃时合成最为有利。为探寻合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃时进行实验，实验结果如下图。
230℃的实验结果所对应的曲线是 （填字母）； 从
提高CO转化率的角度等综合分析，该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2)：n(CO) 的比值范围是 （填字母） 。
A．1～1.5 B．2.5～3 C．3.5～4.5
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曲一线科学备考 （2）制甲醇所需要的氢气，可通过下列反应制取：H2O(g)+CO(g)＜0，某温度下该反应的平衡常数K＝1。回答下列问题：
H2(g)+CO2(g) ，△H
①该温度下，若起始时c(CO)＝2mol·L—1，c(H2O)＝3mol·L—1，反应进行一段时间后，测得CO的浓度为1mol·L—1，则此时该反应v(正) v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。 ②若降低温度，该反应的K值将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）甲醇是一种化工原料，工业上合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)＝－90.8kJ·mol—1。
CH3OH(g) △H
若在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下： 容器 反应物投入量 反应的能量变化 甲 1molCO、2molH2 放出Q1 kJ 乙 1mol CH3OH c2 吸收Q2 kJ 丙 2molCO、4molH2 c3 放出Q3 kJ CH3OH的浓度（mol/L） c1 ① 容器内压强P：P甲、P乙与P丙的关系是 （用“＞”、“＜”或“＝”表示）； ② 变化的热量数值Q中， Q1 与Q2的和是 （填具体数值）。
（4）目前，以甲醇为原料的燃料电池已经应用于工业生产。下图是甲醇燃料电池应用的示意图，已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O
请根据上图填写下列空白：
乙池中A电极的电极反应式为 ，甲池中通入CH3OH电极的电极反应式为 。
49.（2012年广东珠海市高三模拟）（6分）（1）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下两组数据： 实验组 温度℃ 起始量/mol CO H2O 平衡量/mol H2 CO 达到平衡所需时间/min 第35页 / 共 56页