歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對(duì)冰川融化和全球變暖，使得對(duì)如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。
（1）用電弧法合成的儲(chǔ)氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種顆�？捎萌缦卵趸ㄌ峒儯�(qǐng)完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

（2）焦炭可用于制取水煤氣。測(cè)得12 g 碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí)，吸收了131．6 kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                    。
（3）活性炭可處理大氣污染物NO。在2 L密閉容器中加入NO和活性炭（無(wú)雜質(zhì)），生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1和T2時(shí)，測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量如下表：

上述反應(yīng)T1℃時(shí)的平衡常數(shù)為K1，T2℃時(shí)的平衡常數(shù)為K2。
Ⅰ．計(jì)算K1=        。
Ⅱ．根據(jù)上述信息判斷，溫度T1和T2的關(guān)系是（填序號(hào)）           。

（4）CO2經(jīng)常用氫氧化鈉來(lái)吸收，現(xiàn)有0．4 molCO2，若用200ml 3mol/LNaOH溶液將其完全吸收，溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋?              。
（5）CO還可以用做燃料電池的燃料，某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，該電池用Li2CO3和 Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)�，空氣與CO2的混和氣為正極助燃?xì)猓频迷?650 ℃下工作的燃料電池，其負(fù)極反應(yīng)式：則
正極反應(yīng)式：___          ，電池總反應(yīng)式                 。

（1）5、4、6、5、4、2、6（2）C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)，ΔH=＋131.6 kJ?mol—1（3）①Ⅰ．0.5625 Ⅱ．c（4）c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+)（5）O2 +2CO2+4e-=2CO32-, 2CO+O2=2CO2

解析試題分析：（1）反應(yīng)中C元素的化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，一個(gè)碳化合價(jià)變化4，Cr元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低為+3價(jià)，1個(gè)K2Cr2O7化合價(jià)變化6，4和6的最小公倍數(shù)為12，由化合價(jià)升降總數(shù)相等可知，C的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，K2Cr2O7的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，由于產(chǎn)物中有Cr2(SO4)3，所以未知的反應(yīng)物為H2SO4，最后由質(zhì)量守恒定律可知得化學(xué)反應(yīng)為3C+2K2Cr2O7+8H2SO4═3CO2+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O（2）12g碳的物質(zhì)的量為1mol，與水蒸氣完全反應(yīng)生成CO、H2，吸收131.6kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.6 kJ?mol-1（3）Ⅰ、平衡時(shí)c（NO）==0.02mol/L，c（N2）=c（CO2）==0.015mol/L，故T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1===0.5625；Ⅱ、由表中數(shù)據(jù)可知，溫度由T1變?yōu)門(mén)2，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，由于正反應(yīng)是吸熱，還是放熱不確定，無(wú)法判斷溫度變化，故答案為：c；（4）NaOH先與CO2反應(yīng)生成CO32-離子后過(guò)量CO2與再CO32-離子反應(yīng)生成HCO3-離子，由題意知有0.4mol CO2，200ml 3mol/LNaOH溶液中含有NaOH0.6mol，即NaOH先完全反應(yīng)生成Na2CO3后再生成NaHCO3：
CO2+2NaOH=Na2CO3          CO2+Na2CO3+H2O =2NaHCO3
1    2     1        1    1         2
0.3   0.6   0.3       0.1   0.1        0.2
所得溶液中有0.2mol Na2CO3，0.2mol NaHCO3，又鈉離子沒(méi)有參與反應(yīng)反應(yīng)其濃度最大，CO32-水解生成OH-和HCO3-，而HCO3-水解大于電離，生成OH-，使得c(HCO3-) > c(CO32-)，c(OH-) > c(H+)，故c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+)（5）該燃料電池中，通入CO的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2CO-4e-+2CO32-═4CO2，通入氧氣和CO2的混合氣體一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2CO2═2CO32-電池總反應(yīng)式2CO+O2=2CO2
考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)方程式的配平；熱化學(xué)方程式；水解與電離；化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡的影響因素；化學(xué)電源新型電池

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

將5．5 g鐵鋁混合物粉末加入900mL 1．00 mol/L HNO3溶液中，充分反應(yīng)后，得a L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）NO氣體。
（1）HNO3是否過(guò)量___________。
（2）若a=3．36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則混合物中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)________%。
（3）若a=3．36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），往反應(yīng)后的溶液中加入___________ mL 1．000 mol/L NaOH溶液時(shí)生成的沉淀量最大，還要加________ mL 1．000 mol/L NaOH溶液才能使沉淀的量保持不變。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

環(huán)境中常見(jiàn)的重金屬污染物有：汞、鉛、錳、鉻、鎘。處理工業(yè)廢水中含有的Cr2O72-和CrO42-，常用的方法有兩種。
方法1　還原沉淀法
該法的工藝流程為。
其中第①步存在平衡2CrO42-（黃色）＋2H＋Cr2O72-（橙色）＋H2O。
（1）寫(xiě)出第①步反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_________________________________。
（2）關(guān)于第①步反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是________。
A．通過(guò)測(cè)定溶液的pH可以判斷反應(yīng)是否已達(dá)平衡狀態(tài)
B．該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
C．強(qiáng)酸性環(huán)境，溶液的顏色為橙色
（3）第②步中，還原0.1 mol Cr2O72-，需要________mol的FeSO4·7H2O。
（4）第③步除生成Cr（OH）3外，還可能生成的沉淀為_(kāi)_______。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）3（s）Cr3＋（aq）＋3OH－（aq），常溫下，Cr（OH）3的溶度積Ksp＝10－32，當(dāng)c（Cr3＋）降至10－5 mol·L－1時(shí)，認(rèn)為c（Cr3＋）已經(jīng)完全沉淀，現(xiàn)將第③步溶液的pH調(diào)至4，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明Cr3＋是否沉淀完全（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）：____________________________________________________________________________。
方法2　電解法
（5）實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置模擬電解法處理含Cr2O72-的廢水，電解時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)_______，陰極反應(yīng)式為_(kāi)_______，得到的金屬陽(yáng)離子在陰極區(qū)可沉淀完全，從水的電離平衡角度解釋其原因是___________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

硝酸鈰銨[（NH4）2Ce（NO3）6]廣泛應(yīng)用于電子、催化工業(yè)，其合成路線如下：

（1）已知（NH4）2Ce（NO3）6受熱易分解，某科研小組認(rèn)為反應(yīng)原理如下，請(qǐng)補(bǔ)充完整：（NH4）2Ce（NO3）6CeO2·8OH + 8_____↑；CeO2·8OHCeO2+ 4H2O↑+2O2↑。
在空氣中加熱（NH4）2Ce（NO3）6，除固體顏色有變化外，還可觀察到的現(xiàn)象是_________。
（2）步驟Ⅰ中，將Ce（NO3）3·6H2O配成溶液，保持pH到4~5，緩慢加入H2O2溶液攪拌混合均勻，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，得到Ce（OH）4沉淀。該過(guò)程中參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
（3）298K時(shí)，Ksp[Ce（OH）4]＝1×10—29。Ce（OH）4的溶度積表達(dá)式為Ksp＝___________。
為了使溶液中Ce4＋沉淀完全，即殘留在溶液中的c（Ce4+）小于1×10—5mol·L－1，需調(diào)節(jié)pH為_(kāi)_____以上。
（4）為了研究步驟Ⅲ的工藝條件，科研小組測(cè)定了（NH4）2Ce（NO3）6在不同溫度、不同濃度硝酸中的溶解度，結(jié)果如圖。從圖中可得出三條主要規(guī)律：

① （NH4）2Ce（NO3）6在硝酸中的溶解度隨溫度升高而增大；
② _____________________________________________；
③ _____________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（1）硝酸是重要的工業(yè)原料。
①可用鋁制容器存放濃硝酸的理由是                      ；
②某硝酸廠處理尾氣NO2的方法是：催化劑存在時(shí)用H2將NO2還原為N2。
已知：2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(g)  △H＝－483 kJ·moL－1
N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g)  △H＝＋68 kJ·moL－1
則H2還原NO2生成水蒸氣的熱化學(xué)方程式是：
                                                           。
（2）某研究小組以CaCl2和H2為原料制備+1價(jià)Ca的化合物，產(chǎn)物中只有甲和乙兩種化合物。研究發(fā)現(xiàn)：化合物甲的組成中鈣、氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為52.29%、46.41%；化合物乙的水溶液顯酸性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①乙的化學(xué)式為              ，甲與水反應(yīng)可得H2，其化學(xué)方程式是：                            ；
②寫(xiě)出由CaCl2通過(guò)化合反應(yīng)制備CaCl的化學(xué)方程式：                                        。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：
(CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g)      （I）
(1)反應(yīng)（I）中氧化劑是_______。
(2)火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘2O4 (g)  2NO2 (g) （Ⅱ） 一定溫度下，反應(yīng)（Ⅱ）的焓變?yōu)棣�，F(xiàn)將1 mol N2O4 充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)________（填“增大”“不變”或“減小”），反應(yīng)3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol，則0～3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2O4）＝________mol·L-1·s-1。
(3)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時(shí)，將amol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是_____
_______________________________________________（用離子方程式表示）。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過(guò)程中的水的電離平衡將______（填“正向”“不”或“逆向”）移動(dòng)，所滴加氨水的濃度為_(kāi)______mol·L-1。（NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb＝2×10-5 mol·L-1，假設(shè)溶液的體積是bL）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

(4分) 實(shí)驗(yàn)室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下
2KMnO4+16HCl(濃) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
（1）在該反應(yīng)中，還原劑是     。
（2）若在反應(yīng)中生成了標(biāo)況下2.24L氯氣，則電子轉(zhuǎn)移的個(gè)數(shù)是    NA。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

鐵鹽、亞鐵鹽是實(shí)驗(yàn)室常用的藥品。根據(jù)題意完成下列填空：
（1）若向硫酸亞鐵溶液中滴加稀硝酸，可以看到溶液逐漸變黃。為檢驗(yàn)最后溶液中是否還有亞鐵離子剩余，可以_____________________________________________；向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液，有淺黃色沉淀生成，溶液逐漸變?yōu)闇\綠色。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式                      。
（2）向FeSO4溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，無(wú)現(xiàn)象，再滴加H2O2，溶液變紅，繼續(xù)滴加H2O2，紅色逐漸褪去，且有氣泡產(chǎn)生。呈紅色的物質(zhì)是            （寫(xiě)化學(xué)式）。
已知：11H2O2+2SCN—→2SO42—+2CO2↑+ N2↑+10H2O +2H+若生成1mol N2，H2O2和SCN—的反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量是       mol。
（3）由以上實(shí)驗(yàn)，推斷Fe2+、S2—和SCN—的還原性強(qiáng)弱      （按從強(qiáng)到弱順序排列）。
（4）向FeCl3溶液中加入KOH溶液至過(guò)量，微熱，再通入Cl2，可觀察到溶液呈紫色（高鐵酸鉀：K2FeO4）。寫(xiě)出此過(guò)程的離子方程式、配平并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向                                     。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

下列變化中起氧化作用和還原作用的元素不是同一種元素的是(   )

A．在400 ℃左右且有催化劑存在的條件下，用氨氣把一氧化氮還原為氮?dú)?
B．工業(yè)上用稀硫酸和氧氣與單質(zhì)銅反應(yīng)制取硫酸銅
C．工業(yè)上用石灰乳和氯氣制備漂白粉
D．實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和濃鹽酸制取氯氣

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